Question

(13分)雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO、NO、CO、Cl。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后获得试样溶液，设计并完成了如下的实验：

回答下列问题：

（1）气体X是_________，检验该气体通常使用的试剂是_______________________；

（2）沉淀B是_________，在沉淀A中加入足量稀盐酸后，溶解的沉淀是____________；

（3）试样中肯定不存在的离子是___________，不能确定是否存在的离子是_________；

（4）滤液M在酸性条件下与铜片的反应中，还原产物是_________________________。

（5）将实验中得到的气体Y全部通入10mL1.2mol·L的氢氧化钠溶液中，所得溶液中含有阴离子主要有________________________________________。

Answer

(共13分)（1）NH3(1分)，湿润的红色石蕊试纸(2分) （2）BaSO4(1分) ;BaCO3和Mg(OH)2(2分)； （3）Fe3+(1分)、Na+、Cl-(2分) ；（4） NO; (2分) （5） CO32-、HCO3-(2分)。

【解析】

试题分析：向试样中加入过量的Ba(OH)2溶液产生的气体是氨气，氨气的水溶液显碱性，所以检验该气体通常使用的试剂是湿润的红色石蕊试纸，会变为蓝色，则含有n(NH4+)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol；（2）向试样中加入过量的Ba(OH)2溶液产生白色沉淀，证明不含有Fe3+，再加入足量的稀盐酸时会产生气体Y0.224L，证明含有CO32-，溶解度沉淀中含有BaCO3 n(CO32-)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol；还存在沉淀B，则沉淀B是BaSO4，n(SO42-)=2.33g÷233g/mol=0.01mol;因为0.01mol BaSO4和0.01mol的BaCO3的质量和是：2.33g+1.97g=4.3g<4.88g,说明在表示沉淀A中还含有一种白色难溶性固体物质Mg(OH)2，所以在沉淀A中加入足量稀盐酸后，溶解的沉淀是BaCO3和Mg(OH)2；（3）试样中肯定不存在的离子是Fe3+，由于在实验中没有涉及Na+、Cl-的知识，因此不能确定其是否存在，不能确定是否存在的离子是Na+、Cl-；向滤液中加入酸酸化并加入Cu，加热，试管口出现红棕色气体，说明产生的气体是NO，遇空气变为红棕色NO2，则原溶液中含有NO3-。还原产物是NO; （5）n(CO2)=0.01mol，n(NaOH)=0.012mol,将实验中得到的气体Y全部通入10mL1.2mol/L的氢氧化钠溶液中，假设产生的Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别是x、y,则根据Na守恒可得2x+y=0.012mol；根据C守恒可得x+y=0.01mol,解得x=0.002mol,y=0,008mol,故反应后溶液是Na2CO3、NaHCO3的混合物。所得溶液中含有阴离子主要有CO32-、HCO3-。

考点：考查溶液中离子存在的检验及溶液的成分的确定的知识。