Question

某强酸性溶液X可能含有Ba²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、C1^-、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：

根据以上信息，回答下列问题：

（1）气体F为                  

（2）上述离子中，溶液X中除H⁺外还肯定含有的离子是                     ，不能确定是否含有的离子是                                 ．

（3）写出生成A的离子方程式：                                               

（4）通常可以利用KClO在碱性条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K₂FeO₄．请写出制备过程中的离子方程式                                       ．

（5）假设测定A、F、I均为0.1mol，100mL X溶液中n（H⁺）=0.4mol，且不能确定的离子只有一种。当X溶液中不能确定的离子是         ，则沉淀C的物质的量为          

Answer

（1）NH3     （1分）

（2）Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；    （1分）    Fe3+、Cl－   （1分）

（3）3Fe2＋+NO3－+4H＋＝3Fe3++NO↑+2H2O                   （2分）

（4）3ClO—+2Fe（OH）3+4OH—=3Cl—+2FeO42—+5H2O   （2分）

（5）Fe3+，  （1分）  大于0.7mol （1分）或Cl－   小于 0.7mol  

【解析】

试题分析：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中通入过量的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-，故答案为：（1）气体F为NH3；（2）Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；Fe3+、Cl-；（3）Fe2+离子被氧化为Fe3+离子，同时生成NO，反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，

（4）根据题意反应方程式为：3ClO—+2Fe（OH）3+4OH—=3Cl—+2FeO42—+5H2O

（4）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+离子为0.03mol，根据溶液电中性可知：2n（Fe2+）+3n（Al3+）+n（NH4+）=2n（SO42-），

n（SO42-）=  =0.07mol，当沉淀C物质的量＞0.07mol时一定含有Fe3+离子，反之，含有Cl-离子，故答案为：大于0.07mol，Fe3+（或者小于0.07mol，Cl-）

考点：考查离子组推断题相关知识