Question

某强酸性溶液X，可能含有Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2­­ˉ、SiO₃²ˉ、NO₃ˉ中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。

请回答下列问题：

（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有              ：

（2）溶液X中，关于NO₃ˉ的判断一定正确的是      ；

a．一定有    b．一定没有   c．可能有

（3）产生气体A的离子方程式为                  ；

（4）转化⑥发生反应的现象为                        ；

（5）转化④中产生H的离子方程式为                     ；

（6）若转化③中，D、H₂O、O₂三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与O₂的物质的量之比

为           ；

（7）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是       。

①NaOH溶液，    ②KSCN溶液，     ③石蕊试剂，      ④pH试纸，⑤KMnO₄溶液，  

⑥氯水和KSCN的混合溶液

Answer

（1）CO32ˉ、SiO32ˉ（2分）

（2）b（1分）

（3）3Fe2++NO3ˉ+4H+＝2 Fe3++NO+2H2O（2分）

（4）红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色（2分）

（5）Al3++4OHˉ＝AlO2ˉ+2H2O（1分）

（6）4:1（1分）

（7）②（1分）

【解析】

试题分析：（1）在强酸性溶液中氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，硅酸根离子和氢离子反应生成硅酸沉淀，所以一定不会存在CO32-和SiO32-离子。

（2）加入过量硝酸钡生成沉淀，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，说明一定含有SO42-，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子；气体A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2+，则在酸性条件下一定不含NO3-离子，答案选b。

（3） 二价铁离子具有还原性，在酸性条件下NO3ˉ具有氧化性，二价铁离子被生成三价铁离子，NO3ˉ被还原成一氧化氮，反应的离子方程式未3Fe2++NO3ˉ+4H+＝2Fe3++NO+2H2O。

（4）溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH4+；溶液B中还有铁离子，加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀氢氧化铁。由于溶液中一定含有亚铁离子，亚铁离子被氧化可以生成铁离子，所以原溶液中不一定含有铁离子。氢氧化铁被盐酸溶解生成氯化铁和水，所以反应⑥的实验现象是红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色。

（5）溶液H中通入CO2气体，生成沉淀K，则K为Al(OH)3，这说明溶液H中含有偏铝酸钠，所以原溶液中含有铝离子，与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，因此转化④中产生H的离子方程式为Al3++4OHˉ＝AlO2ˉ+2H2O。

（6）NO2、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应，二氧化氮中的氮为+4价，在水中，易被氧气氧化成+5价的氮，反应的化学方程式为4NO2+2H2O+O2＝4HNO3，则反应中D与O2的物质的量之比是4:1。

（7）根据以上分析可知，不能确定的离子是铁离子，检验铁离子的试剂是KSCN溶液，答案选②。

考点：考查离子共存以及离子检验的有关判断