Question

某强酸性溶液X，可能含有Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2­­ˉ、SO₄^2­­ˉ、SiO₃²ˉ、NO₃^－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）沉淀K为          ，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NO₃^-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0₂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 ⑤KMn0₄溶液

⑥氯水和KSCN的混合溶液

Answer

（1）Al(OH)3 (1分) CO32- SiO32-(2分) （2）b (2分)

（3）3Fe2++NO3-+4H+＝Fe3++NO↑+2H2O(2分) （4）红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色（2分）

（5）Al3++4OH-＝AlO2-+2H2O(2分) （6）4：1 （2分） （7）（2分）

【解析】

试题分析：（1）由于溶液显强酸性，则含有大量的H+，由于H+与CO32-、SiO32-会发生离子反应产生CO2和H2SiO3沉淀而不能大量共存，因此可判断溶液X中一定不存在的离子有CO32-、SiO32-；溶液B与过量氢氧化钠溶液反应生成溶液G，G与二氧化碳反应生成沉淀K，则K应该是氢氧化铝，因此原溶液中含有铝离子。

（2）向溶液X中加入过量的Ba(NO3)2溶液发生反应产生气体A可以与O2反应产生气体D，说明溶液中有还原性的微粒Fe2+，气体A是NO，气体D是NO2。由于在酸性条件下H+、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应而不能大量共存，因此可确定在原溶液中一定不存在NO3-，答案选b；

（3）根据以上分析可知产生气体A的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+=2Fe3++NO↑+2H2O；

（4）在溶液B中一定含有Fe2+、氧化产生的Fe3+及加入的Ba2+、NO3-；向溶液B中加入过量的NaOH溶液，产生Fe(OH)3红褐色沉淀，再加入过量的HCl，发生复分解反应，沉淀溶解，变为黄色溶液FeCl3，所以转化⑥发生反应的现象为红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色；

（5）向溶液H中通入过量的CO2气体，产生沉淀，则该沉淀是Al(OH)3，说明在H中含有AlO2-，在原溶液中含有Al3+；则在含有Al3+的溶液中加入过量NaOH，发生转化④中产生NaAlO2的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；

（6）在转化③中，D：NO2、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E：HNO3，反应的方程式是：4NO2+ O2+ 2H2O＝4HNO3，根据反应方程式可知D与O2的物质的量之比为4:1；

（7）向溶液B中加入过量的NaOH溶液产生气体F，说明含有NH4+；根据上述实验可知：在原溶液中一定不含有的离子是CO32ˉ、SiO32、NO3-；一定含有的离子是：Al3+、NH4+、Fe2+，这些都是阳离子，根据溶液呈电中性可知还应该含有阴离子，所以还含有阴离子是SO42­­ˉ；由于Ba2+、SO42ˉ会发生离子反应而不能大量共存，因此一定不含有Ba2+；故一定不存在CO32、SiO32ˉ、NO3-、Ba2+；一定含有的离子是Al3+、NH4+、Fe2+、SO42­­ˉ；Fe3+不能确定其是否存在。判断其是否存在的方法是取少量原溶液，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，就证明含有该离子，否则不存在，答案选②。

考点：考查离子的检验、离子共存、离子方程式的书写、反应现象的描述、溶液成分的确定的知识。