Question

（8分）某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、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

（8分，每空2分）（1）Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-

（2）3Fe2+＋NO3-＋4 H+=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：在强酸性溶液中含有大量的H+，由于H+与CO32-、SO32-会发生反应，因此不能大量共存，所以不能存在CO32-、SO32-；向该溶液中加入过量Ba(NO3)2溶液，产生气体和沉淀，则说明溶液中含有还原性微粒Fe2+和SO42-，在酸性条件下Fe2+与H+、NO3-会发生氧化还原反应而不能大量共存，因此不能含有NO3-；由于SO42-与Ba2+会发生沉淀反应而不能大量共存，因此原溶液中不能含有Ba2+；气体A是NO，NO与O2发生反应产生D是NO2，NO2、O2、H2O反应形成的E是HNO3，向溶液B中加入过量NaOH溶液，发生反应产生气体F是NH3，则原溶液中含有NH4+，同时产生沉淀G是Fe(OH)3，向得到的溶液H中通入CO2气体，产生沉淀I是Al(OH)3，则在原溶液中含有Al3+；根据上述推断可知该溶液中除含有H+外，还含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；一定不存在的离子是Ba2+、CO32-、SO32-、NO3-；可能存在的离子是Fe3+、Cl-；（2）步骤①中生成A气体是由于在酸性条件下NO3-、Fe2+、H+发生氧化还原反应，根据电子守恒、电话守恒既原子守恒，可得该反应的离子方程式是：3Fe2+＋NO3-＋4H+=3Fe3+＋NO↑＋2H2O；在步骤②中AlO2-与CO2、H2O发生复分解反应产生Al(OH)3沉淀，由于CO2过量，反应得到的是HCl3-，生成沉淀I的方程式是AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-；（3）假设测定A、F、I均为0.01 mol，则n(NO)=0.01mol，根据反应方程式3Fe2+＋NO3-＋4 H+=3Fe3+＋NO↑＋2H2O中物质之间转化关系可知n(Fe2+)=0.03mol，n(NH4+)=0.01 mol ，n(Al3+)=0.01mol，10 mL X溶液中n(H+)＝0.04 mol，而沉淀C物质的量0.07 mol，n(SO42-)=0.07mol，根据溶液电中性原则，已经确定的阳离子带有的正电荷总数是n(NH4+)+2 n(Fe2+)+ 3n(Al3+)+ n(H+)=0.01mol+2×0.03mol+3×0.01mol +0.04mol= 0.14mol, 已经确定的阴离子带有的负电荷总数是2 n(SO42-)=2×0.07mol=0.14mol，肯定存在的离子电荷总数已相等，所以对于不能确定是否存在的离子，能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是若检验Fe3+肯定存在时，就有Cl-存在。

考点：考查溶液成分的确定的知识。