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    16．某透明溶液中仅可能含有下列离子中的几种：Fe2+、${NH}_{4}^{+}$、K+、Al3+、Ba2+、Cl-、${NO}_{2}^{-}$、${CO}_{3}^{2-}$、${SO}_{4}^{2-}$、${MnO}_{4}^{-}$将该溶液分成三等份，进行如下实验：
    ①在第一份溶液中加入足量稀盐酸，立即出现大量的红棕色气体，同时得到无色溶液．
    ②在第二份溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分加热后收集到2.24L气体（标准状况下），再在所得的溶液中通入过量的二氧化碳，最终得到7.8g白色沉淀．
    ③在第三份溶液中加入足量的氯化钡溶液，最终得到46.6g白色沉淀．
    试回答下列问题：
    （1）写出实验①中产生红棕色气体的离子方程式：2H++2NO2-═NO↑+NO2↑+H2O；
    （2）写出实验②中产生白色沉淀的离子方程式：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
    （3）原溶液中肯定存在的离子是NO2-、Al3+、SO42-、K+、NH4+；
    （4）原溶液中不能确定是否存在的离子是Cl-，试设计实验方案验证该离子是否存在：可取少量原溶液于试管中，滴加足量的硝酸钡溶液，过滤，再在滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，如生成沉淀，说明含有Cl-，如无沉淀生成，说明不含Cl-．

    分析 ①在第一份溶液中加入足量稀盐酸，立即出现大量的红棕色气体，说明生成NO2，则应存在NO2-，则溶液中不存在Fe2+、MnO4-等离子；
    ②在第二份溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分加热后收集到2.24L气体（标准状况下），应生成氨气，说明含有NH4+，且为0.1mol，再在所得的溶液中通入过量的二氧化碳，最终得到7.8g白色沉淀，应为Al（OH）3沉淀，为0.1mol，说明含有Al3+，则一定不含有CO32-等离子；
    ③在第三份溶液中加入足量的氯化钡溶液，最终得到46.6g白色沉淀，应为BaSO4，为0.2mol，说明含有SO42-，则不含有Ba2+，
    存在3n（Al3+）+n（NH4+）=2n（SO42-），即3×0.1mol+0.2mol=2×0.2mol，但因存在NO2-，则由电荷守恒可知一定含有K+，以此解答该题．

    解答 解：①在第一份溶液中加入足量稀盐酸，立即出现大量的红棕色气体，说明生成NO2，则应存在NO2-，则溶液中不存在Fe2+、MnO4-等离子；
    ②在第二份溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分加热后收集到2.24L气体（标准状况下），应生成氨气，说明含有NH4+，且为0.1mol，再在所得的溶液中通入过量的二氧化碳，最终得到7.8g白色沉淀，应为Al（OH）3沉淀，为0.1mol，说明含有Al3+，则一定不含有CO32-等离子；
    ③在第三份溶液中加入足量的氯化钡溶液，最终得到46.6g白色沉淀，应为BaSO4，为0.2mol，说明含有SO42-，则不含有Ba2+，
    存在3n（Al3+）+n（NH4+）=2n（SO42-），即3×0.1mol+0.2mol=2×0.2mol，但因存在NO2-，则由电荷守恒可知一定含有K+，
    （1）存在NO2-，加入盐酸发生2H++2NO2-═NO↑+NO2↑+H2O，故答案为：2H++2NO2-═NO↑+NO2↑+H2O；
    （2）实验②中产生白色沉淀为Al（OH）3，反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
    （3）由以上分析可知，肯定存在的离子有NO2-、Al3+、SO42-、K+、NH4+，故答案为：NO2-、Al3+、SO42-、K+、NH4+；
    （4）因不能确定NO2-的量，则不能确定是否含有Cl-，可取少量原溶液于试管中，滴加足量的硝酸钡溶液，过滤，再在滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，如生成沉淀，说明含有Cl-，如无沉淀生成，说明不含Cl-，
    故答案为：Cl-；可取少量原溶液于试管中，滴加足量的硝酸钡溶液，过滤，再在滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，如生成沉淀，说明含有Cl-，如无沉淀生成，说明不含Cl-．

    点评 本题考查了常见离子的检验、离子共存的判断，题目难度中等，注意掌握常见离子的化学性质及检验方法，能够根据电荷守恒平衡溶液中未知离子的存在情况，正确理解题干信息是解答本题的关键，易错点为钾离子的判断，答题时注意．

    练习册系列答案
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    11．用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可以提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应．
    ①$\frac{1}{4}$CaSO4（s）+CO（g）?$\frac{1}{4}$CaS（s）+CO2（g）△H1=-47.3kJ/mol
    ②CaSO4（s）+CO（g）?CaO（s）+CO2（g）+SO2（g）△H2=+210.5kJ/mol
    ③CO（g）?$\frac{1}{2}$C（s）+$\frac{1}{2}$CO2（g）△H3=-86.2kJ/mol
    （1）反应2CaSO4（s）+7CO（g）?（s）+CaO（s）+C（s）+6CO2（g）+SO2（g）的△H=4△H1+△H2+2△H3（用△H1△H2△H3表示）．
    （2）反应①～③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18．结合各反应的△H，归纳lgK～T曲线变化规律：
    a）放热反应的lgK随温度升高而下降
    b）放出或吸收热量越大的反应，其lgK受温度影响越大
    （3）向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO，反应①于900°C达到平衡，c平衡（CO）=8.0×10-5mol•L-1，计算CO的转化率99%（忽略副反应，结果保留2位有效数字）．
    （4）为减少副产物，获得更纯净的CO2，可在初始燃料中适量加入O2．
    （5）以反应①中生成的CaS为原料，在一定条件下经原子利用率100%的高温反应，可再生成CaSO4，该反应的化学方程式为CaS+2O2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$ CaSO4；在一定条件下CO2可与对二甲苯反应，在其苯环上引入一个羧基，产物的结构简式为．

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    1．图中A、B为多孔惰性电极，C、D为夹在浸过Na2SO4溶液和酚酞的湿滤纸条的铂夹，a、b为电源两极．实验前，往两支试管中充满KOH溶液并倒立于盛有KOH溶液的水槽中．实验时，断开K1，闭合K2、K3，通电一段时间，两支试管收集的气体体积如图所示．根据要求回答问题：

    （1）电源的a极为负极（填“正”或“负”）；
    （2）铂夹C上反应的电极反应式为4H++4e=2H2↑；
    （3）装置通直流电时，下列判断不正确的是②
    ①电极A上发生氧化反应            ②电子沿a→C→D→b路径流动
    ③片刻后D点附近c（SO42-）增大     ④片刻后可观察到滤纸C点变红色．

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    B．从反应开始到t1时的平均反应速率v（X）=0.008mol/（L•min）
    C．欲提高平衡体系中Y的体积分数，可升高体系温度或减少Z的量
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    ①酚类-OH
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    A．①②③④⑤B．②④C．②③④D．②④⑤

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    14．铁与铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是（　　）
    A．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
    B．纯铁的硬度和强度均高于铁合金
    C．不锈钢是铁合金，只含金属元素
    D．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应

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