Question

3．某X溶液可使甲基橙呈紅色，在該溶液中可能含有K⁺、Fe²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、AlO₂^-、SiO₃^2-、C1^-中的若干種，現取X溶液進行連續(xù)實驗，實驗過程現象及產物如下，下列說法正確的是（　�。�

• A． X中肯定存在Fe²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、C1^-
• B． X中不能確定的離子是 K⁺和C1^-
• C． 沉淀G在空氣中放置過程中，沉淀顏色會由白色變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色
• D． 標準狀況下將一試管D氣體倒扣在水槽中充分吸收（假設所得溶液沒有擴散），所得溶液物質的量濃度約為0.036mol/L

Answer 1

分析 強酸性溶液，一定沒有CO₃^2-、SO₃^2-、AlO₂^-、SiO₃^2-，加入硝酸鋇，引進硝酸根，溶液具有強氧化性，一定含有亞鐵離子，故A是一氧化氮，D是二氧化氮，E是硝酸；沉淀C是硫酸鋇，溶液中一定含有硫酸根；加入過量氫氧化鈉，產生的氣體F是氨氣，原溶液中一定含有銨根離子，生成了沉淀G，為Fe（OH）₃；H中通入二氧化碳，生成沉淀I，沉淀為氫氧化鋁；根據以上分析，對選項逐一判斷．

解答 解：某X溶液可使甲基橙呈紅色，故X是強酸性溶液，則原溶液中一定沒有CO₃^2-、SO₃^2-、AlO₂^-、SiO₃^2-．
加入硝酸鋇，溶液具有了強氧化性，能產生氣體A，則原溶液中一定含Fe²⁺，Fe²⁺與NO₃^-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應生成的氣體A是NO，D是NO₂，E則為HNO₃；由于無沉淀生成，故原溶液中無SO₄^2-，根據溶液要呈電中性可知，溶液中一定含C1^-，故溶液中一定含有還原性的離子Fe²⁺和C1^-，一定不含SO₄^2-；
B中加入氫氧化鈉產生了氣體F，F一定是氨氣，溶液中一定含有NH₄⁺；由于Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，故生成的沉淀G為Fe（OH）₃；
H中通入過量的二氧化碳生成了沉淀I，則I為氫氧化鋁，故溶液中一定含有A1³⁺；
故溶液中一定含Fe²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、C1^-，一定不含CO₃^2-、SO₃^2-、AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₄^2-；K⁺的存在不能確定．
A、溶液中一定含Fe²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、C1^-，故A正確；
B、根據分析，C1^-一定存在，故B錯誤；
C、由于Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，故生成的沉淀G為Fe（OH）₃，不會發(fā)生此顏色變化，故C錯誤；
D、假設該容器的容積為3L，則二氧化氮的體積為3L．二氧化氮和水反應的方程式為：
3NO₂ +H₂O=2HNO₃+NO，
3                  2                      
$\frac{3}{22.4}$mol         $\frac{2}{22.4L}$
反應前后氣體的體積由3L變?yōu)?L，所以溶液的體積為2L；該溶液的溶質為硝酸，
所以硝酸的物質的量濃度為C=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{2}{22.4}mol}{2L}$=0.045mol/L．
故D錯誤．
故選A．

點評 本題考查了二氧化氮的性質及物質的量濃度的計算，因為二氧化氮和水反應后還有氣體生成，所以溶液不能充滿容器，容器內溶液的體積只占容器容積的$\frac{2}{3}$，所以正確判斷溶液的體積是解本題的關鍵．