Question

【题目】某强酸性溶液 X，可能含有 Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42-、SiO32-、NO3-中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。请回答下列问题：

(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有___________________。

(2)溶液X中，关于NO3-的判断一定正确的是___________。

a.一定有 b.一定没有 c.可能有

(3)产生气体A的离子方程式为________________ ，并用双线桥法表示电子转移的方向和数目。

(4)若转化③中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与O2的物质的量之比为__________。

(5)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—种，根据现象即可判断，该试剂最好是_____________ 。

①NaOH溶液 ②KSCN溶液 ③石蕊试剂 ④pH试纸 ⑤KMnO4溶液⑥氯水和KSCN的混合溶液

Answer 1

【答案】CO32-、SiO32- b 4∶1 ②

【解析】

某强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO32-、SiO32-，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液中存在SO42-，不存在和硫酸根离子反应的Ba2+，沉淀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-，因此A是NO；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；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，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，则I是NH4NO3；溶液中存在Fe3+，产生沉淀G，则沉淀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。据此分析解答。

(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子，所以不存在的离子有CO32-、SiO32-，故答案为：CO32-、SiO32-；

(2)根据上述分析，强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，如果存在硝酸根离子，则不存在亚铁离子，加入硝酸钡溶液时不能产生气体，所以溶液X中一定没有NO3-，故选b；故答案为：b；

(3)亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，用双线桥法表示电子转移的方向和数目为：，故答案为：；

(4)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，则反应中D与O2的物质的量之比为4∶1，故答案为：4∶1。

(5)因为存在的亚铁离子被硝酸氧化生成了铁离子，因此溶液中Fe3+是否存在不能确定，Fe3+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，氢氧化钠尽管也能与铁离子反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，但存在Al3+、Fe2+，会干扰铁离子的检验，故最好选②，故答案为：②。