Question

（10分）某强酸性溶液X含有Ba^2＋、Al^3＋、NH₄⁺、Fe^2＋、Fe^3＋、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^－、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容如下：

根据以上信息，回答下列问题：

（1）溶液X中除H^＋外还肯定含有的离子是_____________________________________；

（2）写出有关离子方程式：

步骤①中生成A__________________;步骤②生成沉淀I__________________。

（3）假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H^＋)＝0.04 mol，而沉淀C物质的量0.07 mol，能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是___________________。

Answer

（10分）

（1）Al3＋、NH4+、Fe2＋、SO42-

（2）3Fe2＋＋NO3-＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ；AlO2-＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3-

（3）若检验Fe3＋肯定存在时，就有Cl－存在，因为肯定存在的离子电荷总数已相等

【解析】

试题分析：因为在强酸溶液中，CO32-、SO32-不可能大量存在，所以溶液中一定不存在CO32-、SO32-；加入硝酸钡溶液后，溶液中相当于存在硝酸，产生的气体可与氧气连续反应，所以该溶液中一定存在与硝酸发生氧化还原反应的离子，产生的气体为A是NO，所以原溶液中一定存在Fe2＋，则一定不存在NO3-，因为强酸性溶液中，NO3-与亚铁离子不能电离存在；同时产生的白色沉淀应是硫酸钡沉淀，所以原溶液中一定存在SO42-，则一定不存在Ba2+；所得溶液B中一定含有剩余的硝酸钡及硝酸铁；B中加入过量的氢氧化钠溶液产生气体，则该气体只能是氨气，所以原溶液中一定存在NH4+，产生沉淀G，因为B中含有铁离子，则G中一定含有氢氧化铁；溶液H中一定含有硝酸钠、硝酸钡、氢氧化钠，通入过量二氧化碳后仍产生沉淀I，则H中应存在偏铝酸根离子，说明原溶液中存在Al3+，与过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸根离子，偏铝酸根离子与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀。

（1）根据以上分析，溶液X中除H＋外还肯定含有的离子是Al3＋、NH4+、Fe2＋、SO42-；

（2）步骤①中生成NO的反应方程式为硝酸与亚铁离子反应的离子方程式，3Fe2＋＋NO3-＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ；步骤②为偏铝酸根离子与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，离子方程式为AlO2-＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3-

（3）A、F、I均为0.01 mol，说明Fe2＋的物质的量是0.03mol、NH4+的物质的量是0.01mol、Al3＋的物质的量是0.01mol，硫酸钡的物质的量是0.07mol，则硫酸根离子的物质的量是0.07mol，，则2n(Fe2＋)+n(NH4+)+3n(Al3＋)+ n(H＋)=0.14mol，2n(SO42-)=0.14mol，此时已满足电荷守恒，所以不能确定Cl-的存在。

考点：考查常见离子的检验，离子方程式的书写，电荷守恒规律的应用