Question

2．某强酸性溶液X，可能含有Al³⁺、Ba²⁺、NH${\;}_{4}^{+}$、Fe²⁺、Fe³⁺、CO${\;}_{3}^{2-}$中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如图．反应过程中有一种气体是红棕色．
请回答下列问题：
（1）判断溶液X中一定存在的离子有Fe²⁺Al³⁺NH₄⁺SO₄^2-．气体A的化学式为NO
（2）生成沉淀K的离子方程式为AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（3）转化⑥发生反应的现象为红褐色沉淀消失，溶液呈黄色．
（4）检验气体F的方法是收集一试管氨气，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，则证明是氨气
（5）若转化③中，D、H₂0、0₂三种物质恰好发生化合反应生成E，则转化③中产生E的化学方程式为4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃．
（6）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是⑥．
①NaOH溶液，②氯水和KSCN的混合溶液，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KMn0₄溶液，⑥KSCN溶液．

Answer 1

分析 某强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液呈存在SO₄^2-，不存在和硫酸根离子反应的Ba²⁺，C是BaSO₄；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe²⁺和NO₃^-不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe²⁺，不存在NO₃^-，A是NO；溶液B中加入氢氧化钠溶液时，产生气体F，则溶液中含有NH₄⁺，F是NH₃，产生沉淀，则溶液中存在Fe³⁺，沉淀G是Fe（OH）₃，氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl₃，则J是FeCl₃，溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀，则溶液中存在Al³⁺，沉淀K是Al（OH）₃，溶液L是NaHCO₃；A是NO，则D是NO₂，二氧化氮化和水反应生成硝酸和NO，则E是HNO₃，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，则I是NH₄NO₃．

解答 解：强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液呈存在SO₄^2-，不存在和硫酸根离子反应的Ba²⁺，C是BaSO₄；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe²⁺和NO₃^-不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe²⁺，不存在NO₃^-，A是NO；溶液B中加入氢氧化钠溶液时，产生气体F，则溶液中含有NH₄⁺，F是NH₃，产生沉淀，则溶液中存在Fe³⁺，沉淀G是Fe（OH）₃，氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl₃，则J是FeCl₃，溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀，则溶液中存在Al³⁺，沉淀K是Al（OH）₃，溶液L是NaHCO₃；A是NO，则D是NO₂，二氧化氮化和水反应生成硝酸和NO，则E是HNO₃，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，则I是NH₄NO ₃，
（1）结合上述分析可知，X溶液中一定存在的离子是Fe²⁺ Al³⁺ NH₄⁺ SO₄^2-，气体A的化学式为NO，故答案为：Fe²⁺ Al³⁺ NH₄⁺ SO₄^2-；NO；
（2）向偏铝酸钠溶液里通过量CO₂，生成Al（OH）₃和NaHCO₃，发生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）红褐色沉淀Fe（OH）₃溶解于稀盐酸，可得到氯化铁溶液，看到的现象是红褐色沉淀消失，溶液呈黄色，故答案为：红褐色沉淀消失，溶液呈黄色；
（4）气体F是氨气，通常用把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，则证明是氨气，故答案为：收集一试管氨气，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，则证明是氨气；
（5）若转化③中，NO₂、H₂O、O₂三种物质恰好发生化合反应生成HNO₃，该反应方程式为4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃，故答案为：4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃；
（6）溶液中铁离子是否存在不能确定，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，所以可以用硫氰化钾溶液检验，则选⑥，故答案为：⑥．

点评 本题考查了离子的推断，根据物质间发生反应的特殊现象结合离子共存来分析解答，熟悉物质的性质是解本题关键，根据溶液和硝酸钡反应生成气体确定溶液中存在亚铁离子，为解答本题的易错点，熟练掌握离子共存的条件，灵活运用知识解答，题目难度中等．