Question

13．某強(qiáng)酸性溶液X，可能含有Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、SiO₃^2-、NO₃^-中的一種或幾種離子，取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其現(xiàn)象及轉(zhuǎn)化如圖．反應(yīng)過(guò)程中有一種氣體是紅棕色．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）依題意不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可判斷溶液X中一定不存在的離子有CO₃^2-、SiO₃^2-．
（2）下列結(jié)論正確的是CD（填序號(hào)）．
A．X中肯定存在Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺
B．氣體F經(jīng)催化氧化可直接生成氣體D
C．沉淀C一定是BaSO₄、沉淀G一定是Fe（OH）₃、沉淀K可能有Al（OH）₃
D．溶液X中，一定沒(méi)有NO₃^-
（3）產(chǎn)生氣體A的離子方程式為3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
（4）轉(zhuǎn)化⑥發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象為紅褐色沉淀溶解，溶液變?yōu)辄S色．
（5）轉(zhuǎn)化③中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：4．
（6）對(duì)不能確定是否存在的離子，如何確定其是否存在？可以另取X溶液，先加入KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色則有Fe³⁺，再向溶液中逐滴加入NaOH溶液，有沉淀生成，持續(xù)滴加過(guò)量NaOH，沉淀減小但不消失則有Al³⁺（簡(jiǎn)述操作過(guò)程）

Answer 1

分析 某強(qiáng)酸性溶液X，則溶液中不存在弱酸根離子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸鋇溶液反應(yīng)生成沉淀C，則溶液呈存在SO₄^2-，不存在和硫酸根離子反應(yīng)的Ba²⁺，C是BaSO₄；
酸性條件下硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，所以溶液中Fe²⁺和NO₃^-不能共存，加入硝酸鋇產(chǎn)生氣體，則溶液中存在Fe²⁺，不存在NO₃^-，A是NO；
溶液B中加入氫氧化鈉溶液時(shí)，產(chǎn)生氣體F，則溶液中含有NH₄⁺，F(xiàn)是NH₃，產(chǎn)生沉淀，則溶液中存在Fe³⁺，沉淀G是Fe（OH）₃，氫氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成FeCl₃，則J是FeCl₃，溶液H中通入過(guò)量二氧化碳生成沉淀，則溶液中存在Al³⁺，沉淀K是Al（OH）₃，溶液L是NaHCO₃；
A是NO，則D是NO₂，二氧化氮化和水反應(yīng)生成硝酸和NO，則E是HNO₃，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，則I是NH₄NO₃，以此解答該題．

解答 解：（1）由強(qiáng)酸性條件即可判斷溶液X中一定不存在弱酸根離子，所以不存在的離子有CO₃^2-、SiO₃^2-，
故答案為：CO₃^2-、SiO₃^2-；
（2）A．由以上分析不能確定是否存在Al³⁺，故A錯(cuò)誤；
B．氨氣被氧化只生成NO，故B錯(cuò)誤；
C．由以上分析可知沉淀C一定是BaSO₄、沉淀G一定是Fe（OH）₃、沉淀K可能有Al（OH）₃，故C正確；
D．溶液X中，含有亞鐵離子，則一定沒(méi)有NO₃^-，故D正確，
故答案為：CD；
（3）亞鐵離子和硝酸反應(yīng)生成鐵離子、一氧化氮和水，離子反應(yīng)方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）氫氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，氫氧化鐵為紅褐色沉淀，氯化鐵溶液呈黃色，所以看到的現(xiàn)象是：紅褐色沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)辄S色，
故答案為：紅褐色沉淀溶解，溶液變?yōu)辄S色；
（5）轉(zhuǎn)化的方程式為4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：4，故答案為：1：4；
（6）溶液中存在Fe²⁺，可被氧化生成Fe³⁺，則不能確定原溶液是否含有Fe³⁺，可加KSCN溶液檢驗(yàn)，做法是取少量X溶液于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液不變紅色說(shuō)明無(wú)Fe³⁺，向溶液中逐滴加入NaOH溶液，有沉淀生成，持續(xù)滴加過(guò)量NaOH，沉淀減小但不消失則有Al³⁺．
故答案為：可以另取X溶液，先加入KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色則有Fe³⁺，再向溶液中逐滴加入NaOH溶液，有沉淀生成，持續(xù)滴加過(guò)量NaOH，沉淀減小但不消失則有Al³⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，根據(jù)物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)的特殊現(xiàn)象結(jié)合離子共存來(lái)分析解答，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)溶液和硝酸鋇反應(yīng)生成氣體確定溶液中存在亞鐵離子，為解答本題的易錯(cuò)點(diǎn)，熟練掌握離子共存的條件，靈活運(yùn)用知識(shí)解答，題目難度中等．