Question

某強(qiáng)酸溶液X中可能含有NH₄⁺、Fe²⁺、Al³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的若干種，某研究性學(xué)習(xí)小組為探究溶液X的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)（其中Y為無(wú)色無(wú)味的氣體）：

回答下列問(wèn)題：
（1）溶液X中肯定存在的離子有

 

肯定不存在的離子有

 

．
（2）寫(xiě)出生成氣體A的離子方程式

 

．
（3）寫(xiě)出向溶液E中通入少量Y時(shí)一定發(fā)生的離子方程式

 

．
（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)一步確定可能存在的離子，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的操作步驟、現(xiàn)象與結(jié)論：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見(jiàn)陰離子的檢驗(yàn),常見(jiàn)陽(yáng)離子的檢驗(yàn)

專題：

分析：在強(qiáng)酸性溶液中一定不會(huì)存在CO₃^2-，溶液X中加入過(guò)量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀為BaSO₄沉淀，說(shuō)明溶液中含有SO₄^2-離子，生成氣體A，A應(yīng)為NO，說(shuō)明溶液中含有還原性離子，一定為Fe²⁺離子，則溶液中不能存在NO₃^-；溶液B中加入過(guò)量NaOH溶液，生成氣體D，則D為NH₃，說(shuō)明溶液中含有NH₄⁺離子，沉淀F為Fe（OH）₃，溶液E中通入Y（CO₂氣體）生成沉淀G，則G中一定含碳酸鋇，可能含Al（OH）₃，則E可能為NaAlO₂，溶液H為NaHCO₃，綜上說(shuō)明溶液中含有陽(yáng)離子為NH₄⁺、Fe²⁺，一定含陰離子為SO₄^2-，一定不含CO₃^2-、NO₃^-離子，不能確定是否含有Al³⁺、Cl^-，以此來(lái)解答．

解答： 解：在強(qiáng)酸性溶液中一定不會(huì)存在CO₃^2-，溶液X中加入過(guò)量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀為BaSO₄沉淀，說(shuō)明溶液中含有SO₄^2-離子，生成氣體A，A應(yīng)為NO，說(shuō)明溶液中含有還原性離子，一定為Fe²⁺離子，則溶液中不能存在NO₃^-；溶液B中加入過(guò)量NaOH溶液，生成氣體D，則D為NH₃，說(shuō)明溶液中含有NH₄⁺離子，沉淀F為Fe（OH）₃，溶液E中通入Y（CO₂氣體）生成沉淀G，則G中一定含碳酸鋇，可能含Al（OH）₃，則E可能為NaAlO₂，溶液H為NaHCO₃，綜上說(shuō)明溶液中含有陽(yáng)離子為NH₄⁺、Fe²⁺，一定含陰離子為SO₄^2-，一定不含CO₃^2-、NO₃^-離子，不能確定是否含有Al³⁺、Cl^-，
（1）由上述分析可知，X中含離子為NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，一定不含CO₃^2-、NO₃^-離子，故答案為：NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；CO₃^2-、NO₃^-；
（2）生成氣體A的離子方程式為3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案為：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（3）向溶液E中通入少量Y時(shí)一定發(fā)生的離子方程式Ba²⁺+2OH^-+CO₂═BaCO₃↓+H₂O，故答案為：Ba²⁺+2OH^-+CO₂═BaCO₃↓+H₂O；
（4）由上述分析可知，溶液中可能存在的離子為Cl^-、Al³⁺，取沉淀G加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，若沉淀有部分溶解，則證明一定含有鋁離子，故答案為：取沉淀G加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，若沉淀有部分溶解，則證明一定含有鋁離子．

點(diǎn)評(píng)：本題考查離子的推斷，為高頻考點(diǎn)，解決此類題的方法是確定部分離子存在，那么就能證明一部分離子不存在．