Question

18．某强酸性溶液X可能含有Ba²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图：

根据以上信息，回答下列问题：
（1）上述离子中，溶液X中除H⁺外还肯定含有的离子是Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，不能确定是否含有的离子是Fe³⁺、Cl^-．
（2）写出生成A的离子方程式：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
（3）1.0mol/L的E溶液与2.0mol/LF溶液等体积混合完全反反应后，溶液中各离子的浓度大小关系为c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（4）假设测定A、F、I均为0.10mol，50mL X溶液中n（H⁺）=0.40mol，当沉淀C物质的量大于0.70mol时，溶液X中还一定含Fe³⁺．

Answer 1

分析 强酸性溶液中一定不会存在CO₃^2-和SO₃^2-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO₄沉淀，说明溶液中含有SO₄^2-离子，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO₂，E为HNO₃，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe²⁺离子；溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH₃，说明溶液中含有NH₄⁺离子；
溶液H中溶于CO₂气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）₃，H为NaAlO₂，说明溶液中含有Al³⁺离子；溶液中含有Fe²⁺离子，就一定不含NO₃^-离子，含有SO₄^2-离子就一定不含Ba²⁺离子，不能确定是否含有的离子Fe³⁺和Cl^-，以此解答．

解答 解：（1）在强酸性溶液中一定不会存在CO₃^2-和SO₃^2-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO₄沉淀，说明溶液中含有SO₄^2-离子，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO₂，E为HNO₃，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe²⁺离子，溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH₃，说明溶液中含有NH₄⁺离子，溶液H中溶于CO₂气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）₃，H为NaOH和NaAlO₂，说明溶液中含有Al³⁺离子，溶液中含有Fe²⁺离子，就一定不含NO₃^-离子，含有SO₄^2-离子就一定不含Ba²⁺离子，不能确定是否含有的离子Fe³⁺和Cl^-，一定不含有CO₃^2-、SO₃^2-；
故答案为：Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；Fe³⁺、Cl^-；
（2）A为NO，生成A反应的离子方程式为3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（3）1.0mol/L的E溶液与2.0mol/LF溶液等体积混合完全反反应后，生成NH₄NO₃，且溶液中还存在等量的NH₃．H₂O，NH₃．H₂O电离为主，溶液显碱性，则离子浓度大小为c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案为：c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）A、F、I均为0.1mol，100mLX溶液中n（H⁺）=0.4mol，根据反应3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知亚铁离子为0.3mol，根据溶液电中性可知：n（H⁺）+2n（Fe²⁺）+3n（Al³⁺）+n（NH₄⁺）=2n（SO₄^2-），
n（SO₄^2-）=$\frac{0.4+2×0.3+3×0.1+0.1}{2}$=0.7mol，当沉淀C物质的量＞0.7mol时一定含有Fe³⁺离子，反之，含有Cl^-离子，
故答案为：Fe³⁺．

点评 本题考查无机物的推断及常见离子的检验，为高频考点，把握发生的反应、常见离子的检验为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意A、I为推断的突破口，题目难度不大．