Question

8．某溶液X中大量存在的离子只有中H⁺、K⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-的一种或几种．取该溶液进行如下实验（气体体积均已折算成标准状况下的体积）
根据以上信息．回答下列问题：
（1）溶液中一定不存在的离子有：CO₃^2-、SO₃^2-不能确定的离子有K⁺、Cl^-
（2）写出反应②中生成的气体F遇氯气产生白烟化学方程式：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl．
（3）X溶液中含有（填“含有”或“不含有”）H⁺，理由是硝酸根离子、亚铁离子只有在酸性环境下才会发生反应生成铁离子以及一氧化氮气体．

Answer 1

分析 加入过量硝酸钡生成沉淀，说明溶液中含有CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-中的至少一种，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，一定含有H⁺，所以一定不含有CO₃^2-、SO₃^2-，溶液B中加入氢氧化钠产生红褐色的沉淀一定是氢氧化铁沉淀，铁离子可以是亚铁离子氧化来的，还可以原来溶液中存在铁离子，产生的气体一定是氨气，说明一定含有铵根离子．据此进行解答．

解答 解：加入过量硝酸钡生成沉淀，说明溶液中含有CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-中的至少一种，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，产生的224mL气体是NO，物质的量是0.01mol，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe²⁺离子，一定含有H⁺，所以一定不含有CO₃^2-、SO₃^2-，溶液B中加入氢氧化钠产生红褐色的沉淀一定是氢氧化铁沉淀，沉淀的质量是3.21g，所以根据铁元素守恒，铁离子的物质的量是0.03mol，根据电子守恒，亚铁离子被硝酸氧化，得到0.01molNO，被氧化的亚铁离子物质的量是0.03mol，所以铁离子是亚铁离子氧化来的，一定不含铁离子，产生的气体一定是氨气，说明一定含有铵根离子，此外钾离子和氯离子是否存在无法判断．
（1）溶液中一定不存在的离子有：CO₃^2-、SO₃^2-，不能确定的离子有K⁺、Cl^-，故答案为：CO₃^2-、SO₃^2-；K⁺、Cl^-；
（2）写出反应②中生成的气体F是氨气，遇氯气产生白烟化学方程式为：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl，故答案为：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl；
（3）溶液含有氢离子，因为硝酸根离子、亚铁离子只有在酸性环境下才会发生反应生成铁离子以及一氧化氮气体，故答案为：存在；硝酸根离子、亚铁离子只有在酸性环境下才会发生反应生成铁离子以及一氧化氮气体．

点评 本题考查物质的检验与鉴别，属于中等难度的试题，试题综合性强，难度较大，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力，提高学生的应试能力和学习效率，要依据物质的特殊性质和特征反应来判断、推理、验证．