Question

某強酸性溶液X可能含有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(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）上述離子中，溶液X中除H⁺外還肯定含有的離子是

 

，不能確定是否含有的離子（M）是

 

，若要確定該M（若不止一種，可任選一種）在溶液X中不存在，最可靠的化學方法是

 

．
（2）寫出反應(yīng)②的離子方程式：

 

．
（3）通常可以利用KClO在一定條件下氧化G來制備一種新型、高效、多功能水處理劑K₂FeO₄．請寫出制備過程中的離子方程式

 

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（4）假設(shè)測定A、F、I均為0.1mol，10mL X溶液中n（H⁺）=0.4mol，當沉淀C物質(zhì)的量大于0.7mol時，溶液X中還一定含有

 

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Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質(zhì)檢驗鑒別題

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，不能確定是否含有的離子Fe³⁺和Cl^-，以此解答（1）（2）題，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識解答第（3）題，根據(jù)溶液電中性解答（4）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^-，檢驗方法是 取少量X溶液放在試管中，加入幾滴KSCN，溶液不變紅色說明無Fe³⁺； 或者取少量B溶液放在試管中，加入幾滴AgNO₃溶液，無白色沉淀說明無Cl^-，滴加KSCN溶液，若變紅，則證明存在Fe³⁺，
故答案為：Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；Fe³⁺、Cl^-；取原溶液少量于試管中，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀則證明存在Cl^-，取原溶液少量于試管中，滴加KSCN溶液，若變紅，則證明存在Fe³⁺（寫出一種即可）；
（2）H為NaOH和NaAlO₂混合物，通入過量二氧化碳后分別發(fā)生的反應(yīng)為：CO₂+OH^-=HCO₃^-，AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）Fe²⁺離子被氧化為Fe³⁺離子，加入NaOH溶液后生成G：Fe（OH）₃，和次氯酸反應(yīng)獲得高鐵酸鉀的方程式為3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═3Cl^-+2FeO₄^2-+5H₂O，
故答案為：3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═3Cl^-+2FeO₄^2-+5H₂O；
（4）A、F、I均為0.1mol，10mLX溶液中n（H⁺）=0.4mol，根據(jù)反應(yīng)3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知亞鐵離子為0.3mol，根據(jù)溶液電中性可知：n（H⁺）+2n（Fe²⁺）+3n（Al³⁺）+n（NH₄⁺）=2n（SO₄^2-），n（SO₄^2-）=

0.4+2×0.3+3×0.1+0.1

2

=0.7mol，當沉淀C物質(zhì)的量＞0.7mol時一定含有Fe³⁺離子，反之，含有Cl^-離子，故答案為：Fe³⁺．

點評：本題考查離子組推斷題，題目具有一定難度，本題解答時一定要緊扣反應(yīng)現(xiàn)象，推斷各離子存在的可能性，本題易錯點為（4）題，注意溶液電中性的利用．