Question

某强酸性溶液X含有Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-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0.01mol，10mL X溶液中n(H⁺)=0.04mol，而沉淀C物质的量0.07mol，能说明（1）中不能确定的阴离子存在的理由是_______________________________。

Answer

（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，因肯定存在的离子电荷总数已相等

【解析】

试题分析：（1）在强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO42-离子，生成气体A，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+离子，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+离子，溶液H中溶于CO2气体，生成沉淀I，则I为Al(OH)3，H为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，溶液中含有Fe2+离子，就一定不含NO3-离子，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子，不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，溶液X中除H+外还肯定含有的离子是Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；（2）①Fe2+离子被氧化为Fe3+离子，反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，步骤②生成沉淀I的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

（3）A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n(H+)=0.04mol，根据反应3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，可知Fe2+物质的量为0.03mol； 碳溶液中正电荷为：2n(Fe2+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+n(H+)=2×0.03mol+3×0.01mol+0.01mol+0.04mol=0.14mol；沉淀C为硫酸钡，其物质的量0.07mol，n(SO42-)=0.07mol，硫酸根离子所带的负电荷为：0.07mol×2=0.14mol，说明溶液中正负电荷相等，所以若检验Fe3+肯定存在时，就有Cl-存在，因肯定存在的离子电荷总数已相等。

【考点定位】考查物质的检验与鉴别

【名师点晴】试题综合性强，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率，要依据物质的特殊性质和特征反应来判断、推理、验证；在强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO42-离子，生成气体A，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+离子，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+离子，溶液H中溶于CO2气体，生成沉淀I，则I为Al(OH)3，H为NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，溶液中含有Fe2+离子，就一定不含NO3-离子，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子，不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，以此解答。