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13.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,其现象及转化如图.反应过程中有一种气体是红棕色.

请回答下列问题:
(1)溶液X中除了H+一定存在的离子有SO42-、Al3+、NH4+、Fe3+、Fe2+,溶液X中一定不存在的离子有Ba2+、NO3-、CO32-、SiO32-
(2)产生气体A的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O.
(3)转化⑥发生反应的现象为红褐色沉淀溶解,溶液呈黄色.
(4)转化⑦中的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(5)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4:1.
(6)转化④中产生H的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.

分析 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,则溶液呈存在SO42-,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,以此来解答.

解答 解: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,则溶液呈存在SO42-,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
(1)由上述分析可知,强酸性条件即可判断溶液X中一定含SO42-、Al3+、NH4+、Fe3+、Fe2+,一定不存在的离子有Ba2+、NO3-、CO32-、SiO32-
故答案为:SO42-、Al3+、NH4+、Fe3+、Fe2+;Ba2+、NO3-、CO32-、SiO32-
(2)亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,离子反应方程式为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,
故答案为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)氢氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,氢氧化铁为红褐色沉淀,氯化铁溶液呈黄色,所以看到的现象是:红褐色沉淀逐渐溶解,溶液变为黄色,
故答案为:红褐色沉淀溶解,溶液呈黄色;
(4)⑦中生成沉淀K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-
(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,则反应中D与O2的物质的量之比为4:1,
故答案为:4:1;
(6)转化④中铝离子和过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.

点评 本题考查无机物的推断,为高频考点,把握物质的性质、常见离子之间反应与现象推断物质为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大.

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