Question

【题目】某强酸性溶液X，可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Na+、CO32﹣、SO42﹣、SiO32﹣、NO3﹣中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图所示。

请回答下列问题：

(1)由整体的实验过程可判断溶液X中一定不存在的阴离子有______。

(2)产生气体A的离子方程式为____________。

(3)在实验室中收集气体A，可选择如图装置中的______。

(4)写出④反应中生成溶液H的离子方程式____________。

(5)对不能确定是否存在的离子，请简述检测实验方案__________。

Answer 1

【答案】CO32-、SiO32-、NO3- 3Fe2++4H+ +NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O A Al3++ 4OH-=AlO2- + 2H2O 用洁净铂丝蘸取试样在火焰上灼烧，观察火焰颜色，若为黄色，则说明有Na+；若无黄色，则无Na+。

【解析】

(1)溶液X呈强酸性，由于H+与CO32﹣、SiO32﹣会发生反应，不能大量共存，所以不含CO32-、SiO32-；溶液与Ba(NO3)2混合生成沉淀C，则说明溶液中含SO42-，则溶液中不含与SO42-反应形成沉淀的Ba2+，沉淀C是BaSO4；加入Ba(NO3)2溶液产生气体A，说明含有还原性离子Fe2+；在酸性条件下NO3-具有强氧化性，所以溶液中Fe2+与NO3-不能共存，溶液中不含NO3-；气体A是NO，NO与O2反应产生的气体D是NO2；NO2、O2、水反应产生的溶液E是硝酸；溶液B加入过量NaOH溶液产生气体F，F是NH3，则溶液中含NH4+；硝酸与氨气反应产生硝酸铵，所以I是NH4NO3；由于溶液B中含有Fe2+氧化产生的Fe3+，所以产生的沉淀G是Fe(OH)3，Fe(OH)3与盐酸反应产生的J是FeCl3；溶液H中通入过量二氧化碳气体，产生沉淀，则溶液中含有Al3+，沉淀K是Al(OH)3，溶液L是NaHCO3。

(1)由整体的实验过程可判断溶液X中一定不存在的阴离子有CO32-、SiO32-、NO3-；

(2)在酸性条件下，Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应，产生Fe3+，NO3-被还原产生NO，同时有水生成，反应的离子方程式为3Fe2++4H+ +NO3- =3Fe3++NO↑+2H2O；

(3)气体A是NO，该气体容易与空气中的氧气反应生成NO2，所以不能用排空气方法收集，只能用排水方法收集，合理选项是A；

(4)④中Al3+与过量OH-反应生成AlO2-和水，离子方程式为：Al3++ 4OH- =AlO2-+2H2O；

(5)通过前面分析可知：在原溶液中一定含有Al3+、Fe2+、NH4+、SO42-；一定不含有Ba2+、CO32-、SiO32-、NO3-；不能确定的离子是Na+；对于Na+，检测它的实验方案是用洁净铂丝蘸取试样在火焰上灼烧，观察火焰颜色，若为黄色，则说明有Na+；若无黄色，则无Na+。