Question

【题目】雾霾严重影响人们的生活与健康，某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种：NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl－、NO3－、CO32－ 、SO42－．某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得到试样溶液，设计并完成如下实验：

试回答下列问题：

（1）实验①中加入稀盐酸后，有无色气体A生成，溶液B依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，据此可知原溶液中一定不含__________。（填离子符号）

（2）实验①中发生反应的离子方程式为__________________________________________。
（3）实验②中逐滴加入碳酸氢钠溶液，立即有气泡产生，一段时间后又有沉淀出现，这时的离子方程式为_______________________________________________ 。

（4）气体F的成分为______________。（填化学式）

（5）根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有SO42－，有其他同学认为其结论不合理，又进行了后续实验 ④，最终确认原溶液中含有SO42－，试写出实验④可行的操作方法及现象________________。

Answer 1

【答案】CO32-3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2OFe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑NH3向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中含有SO42-

【解析】

(1)实验①中加入稀盐酸后，有气体A生成，该气体可能为CO2或NO，由于稀盐酸足量且反应后溶液中阴离子种类不变，则原溶液中一定不含有CO32－，一定含有Cl－，气体A为NO，故原溶液中一定含有Cl－、Fe2＋、NO3－，一定不含有CO32－。

(2)实验①加入足量稀盐酸，二价铁离子和硝酸根发生氧化还原反应，生成一氧化氮，离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。

(3)实验①加入足量稀盐酸，溶液B中含有过量的H＋，则加入NaHCO3溶液后发生反应的离子方程式为H＋＋HCO3-=CO2↑＋H2O。溶液B中还含有Fe3＋，H＋反应完后，Fe3＋与HCO3-发生相互促进的水解反应，离子方程式为Fe3＋＋3 HCO3-=3CO2↑＋Fe(OH)3↓。

(4)溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液加热后生成气体F、沉淀G和溶液H，气体F为NH3。

(5)由于实验②中NaHCO3过量，故沉淀G中一定含有BaCO3，不能确定沉淀G中是否含有BaSO4，需要进行后续实验④，即向沉淀G中加入足量的稀盐酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中含有SO42-。