Question

【題目】某強酸性溶液含有Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、：CO32-、SiO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一種或幾種，取該溶液進行實驗，實驗內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)（氣體體積在標準狀況下測定）如下

（1）步驟①中生成氣體的離子方程式：________________________。

（2）步驟②生成沉淀Ⅰ的離子方程式：________________________。

（3）一般用鐵氰化鉀溶液檢驗溶液中是否存在______離子，請寫出涉及的離子方程式：__________________；請設(shè)計實驗，檢驗溶液中是否存在：__________________。

（4）溶液中______（填“含”或“不含”），______（若填不含，則不需計算）

（5）通過上述實驗，溶液中除外，一定存在的離子是____________；一定不存在的離子是____________。

（6）若測得溶液中，則溶液中______。

Answer 1

【答案】3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3- Fe2+ 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 取樣，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀，若出現(xiàn)白色沉淀，則含有Cl- 含 1 Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl- CO32-、SiO32-、NO3- 14.5

【解析】

強酸性溶液中一定不含CO32-、SiO32-，NO3-與Fe2+不能同時存在；由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，X溶液中加入過量硝酸鋇溶液，反應生成氣體、沉淀和溶液，則溶液中一定含還原性離子Fe2+，不含NO3-，則氣體A為NO、D為NO2、E為HNO3，溶液B中一定含有Fe3+，由得失電子數(shù)目守恒可知，溶液中Fe2+的物質(zhì)的量為0.03mol；沉淀C為硫酸鋇，則溶液中一定含SO42-，由硫酸鋇的質(zhì)量可知溶液中SO42-的物質(zhì)的量為0.02mol；B溶液和過量氫氧化鈉反應生成氣體、沉淀和溶液則原溶液中一定含NH4+，生成的沉淀G是Fe（OH）3，氣體F為NH3，由NH3的體積可知溶液中NH4+的物質(zhì)的量為0.015mol，由Fe（OH）3的質(zhì)量可知溶液B中Fe3+的物質(zhì)的量為0.04mol，則原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量為0.01mol；由溶液H通入過量二氧化碳生成沉淀可知溶液H中含有AlO2-，則原溶液中一定含有Al3+，沉淀J為Al（OH）3，由Al（OH）3的質(zhì)量可知溶液B中Al3+的物質(zhì)的量為0.01mol；由電荷守恒可知，原溶液中一定含有Cl-，綜上可知，原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-，一定不含CO32-、SiO32-、NO3-。

（1）步驟①的反應為為在強酸性溶液中加入過量硝酸鋇，鋇離子和硫酸根離子反應生成硫酸鋇沉淀，亞鐵離子具有還原性，硝酸具有氧化性，酸性條件下，亞鐵離子與硝酸根發(fā)生氧化還原反應生成三價鐵離子、一氧化氮和水，則生成一氧化氮的離子方程式為3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；

（2）步驟②的反應為過量二氧化碳和偏鋁酸鈉容易的反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，反應的離子方程式為：AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，故答案為：AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；

（3）鐵氰化鉀溶液與亞鐵離子反應生成藍色沉淀，反應的離子方程式為3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；檢驗溶液B中是否含有Cl-，應選用酸化的硝酸銀溶液，具體操作為取樣，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀，若出現(xiàn)白色沉淀，則含有Cl-，故答案為：Fe2+；3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；取樣，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀，若出現(xiàn)白色沉淀，則含有Cl-；

（4）由題意NO的體積為224mL，則由由得失電子數(shù)目守恒可知，溶液中Fe2+的物質(zhì)的量為0.03mol，由Fe（OH）3的質(zhì)量為4.28g，可知溶液B中Fe3+的物質(zhì)的量為0.04mol，則原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量為0.01mol，物質(zhì)的量濃度為1mol/L，故答案為：含；1；

（5）通過上述分析可知，溶液中除H+外，原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-，一定不含CO32-、SiO32-、NO3-，故答案為：Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-；CO32-、SiO32-、NO3-；

（6）通過上述分析可知，原溶液中含有0.01molAl3+、0.015molNH4+、0.03molF2+、0.02molSO42-、0.01molFe3+，若溶液中c（H+）為5 mol/L，H+的物質(zhì)的量為0.05mol，由電荷守恒可知n（Cl-）=0.01mol×3+0.015mol×1+0.03mol×2+0.01mol×3+0.05×1—0.02mol×2=0.145mol，則c（Cl-）為14.5 mol/L，故答案為：14.5。