Question

14．某強酸性溶液X中含有Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的一種或幾種，取該溶液進行連續(xù)實驗，實驗過程如下：

根據以上信息，回答下列問題：
（1）上述離子中，溶液X中除H⁺外還一定含有的離子是Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，有一種陽離子不能確定其是否存在，若要用實驗證明該離子一定不存在，其最合理的化學方法是取少量溶液與試管中，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，則說明溶液中無Fe³⁺．．
（2）寫出下列反應的離子方程式：
①中生成氣體A：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
②生成沉淀I：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

Answer 1

分析 在強酸性溶液中一定不會存在CO₃^2-和SO₃^2-離子，加入過量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀為BaSO₄沉淀，說明溶液中含有SO₄^2-離子，生成氣體A，A連續(xù)氧化生成D和E，則A為NO，D為NO₂，E為HNO₃，說明溶液中含有還原性離子，一定為Fe²⁺離子，溶液B中加入過量NaOH溶液，生成氣體F，則F為NH₃，說明溶液中含有NH₄⁺離子，溶液H中溶于CO₂氣體，生成沉淀I，則I為Al（OH）₃，H為NaAlO₂，說明溶液中含有Al³⁺離子，溶液中含有Fe²⁺離子，就一定不含NO₃^-離子，含有SO₄^2-離子就一定不含Ba²⁺離子，不能確定的是否含有的離子Fe³⁺和Cl^-，以此解答（1）（2）題．

解答 解：（1）在強酸性溶液中一定不會存在CO₃^2-和SO₃^2-離子，加入過量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀為BaSO₄沉淀，說明溶液中含有SO₄^2-離子，生成氣體A，A連續(xù)氧化生成D和E，則A為NO，D為NO₂，E為HNO₃，說明溶液中含有還原性離子，一定為Fe²⁺離子，溶液B中加入過量NaOH溶液，生成氣體F，則F為NH₃，說明溶液中含有NH₄⁺離子，溶液H中溶于CO₂氣體，生成沉淀I，則I為Al（OH）₃，H為NaOH和NaAlO₂，說明溶液中含有Al³⁺離子，溶液中含有Fe²⁺離子，就一定不含NO₃^-離子，含有SO₄^2-離子就一定不含Ba²⁺離子，不能確定是否含有的離子Fe³⁺和Cl^-，檢驗氯離子的方法是：取少量B溶液放在試管中，加入幾滴AgNO₃溶液，無白色沉淀說明無Cl^-，故一定含有的是Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，不能確定的是Fe³⁺、Cl^-，確定Fe³⁺不存在，方法是向取少量溶液與試管中，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，則說明溶液中無Fe³⁺．
故答案為：Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；取少量溶液與試管中，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，則說明溶液中無Fe³⁺．
（2）①Fe²⁺離子被氧化為Fe³⁺離子，反應的離子方程式為3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
②H為NaOH和NaAlO₂混合物，通入過量二氧化碳后分別發(fā)生的反應為：CO₂+OH^-=HCO₃^-，AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故生成沉淀的離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-； 故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；

點評 本題為考查離子組推斷題，題目具有一定難度，本題解答時一定要緊扣反應現象，推斷各離子存在的可能性．