Question

14．常溫下，pH=1的某溶液A中含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、NO₃^-、Cl^-、I^-、SO₄^2-中的幾種，且各離子濃度均為0.1mol/L，現(xiàn)取該溶液進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示：

回答下列問題：
（1）溶液A中一定不存在的陰離子有CO₃^2-．
（2）生成沉淀甲和沉淀乙的離子方程式分別為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓．
（3）氣體乙的結(jié)構(gòu)式為．
（4）生成氣體丙的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O若實(shí)驗(yàn)消耗Cu 144g，則最多生成氣體丁的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為33.6L．

Answer 1

分析 由溶液pH=1可知溶液為酸性溶液，溶液中存在大量氫離子，可以排除CO₃^2-；
溶液A中加過量（NH₄）₂CO₃，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀只能為氫氧化鋁，可以排除Fe²⁺、Fe³⁺，溶液含有一定有Al³⁺；
溶液乙加銅和濃硫酸能產(chǎn)生氣體丙，丙在空氣中變成紅棕色，則丙為NO，原溶液中有NO₃^-，強(qiáng)酸性溶液中含有NO₃^-，則一定不存在具有還原性的離子為Fe²⁺、I^-；
最后根據(jù)電荷守恒得原溶液中含有H⁺、NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2- Cl^-五種離子，以此來解答．

解答 解：由溶液pH=1可知溶液為酸性溶液，溶液中存在大量氫離子，可以排除CO₃^2-；
溶液A中加過量（NH₄）₂CO₃，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀只能為氫氧化鋁，可以排除Fe²⁺、Fe³⁺，溶液含有一定有Al³⁺；
溶液乙加銅和濃硫酸能產(chǎn)生氣體丙，丙在空氣中變成紅棕色，則丙為NO，原溶液中有NO₃^-，強(qiáng)酸性溶液中含有NO₃^-，則一定不存在具有還原性的離子：Fe²⁺、I^-；
最后根據(jù)電荷守恒得原溶液中含有H⁺、NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2- Cl^-五種離子．
（1）通過以上分析知，溶液A中一定不存在的陰離子有CO₃^2-，故答案為：CO₃^2-；
（2）沉淀甲是鋁離子和碳酸根離子的雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳，生成沉淀乙是鋇離子和碳酸根離子的反應(yīng)，二者離子方程式分別為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，
故答案為：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
（3）銨根離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氨氣，氨氣分子中每個(gè)H原子和N原子之間共用一對電子，其結(jié)構(gòu)式為，故答案為：；
（4）酸性條件下，銅和硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅離子和NO，離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得V（NO）=$\frac{\frac{144g}{64g/mol}×（2-0）}{（5-2）}$×22.4L/mol=33.6L，
故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；33.6L．

點(diǎn)評 本題考查常見離子的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)流程中的反應(yīng)、現(xiàn)象與結(jié)論等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意氣體、沉淀的顏色及成分為推斷的突破口，題目難度不大．