Question

（16分）某强酸性溶液X含有Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe^2＋、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验内容如下：

根据以上信息，回答下列问题：

(1)上述离子中，溶液X中除H^＋外还肯定含有的离是                                 ，不能确定是否含有的离子(Q)是               ，若要确定该Q(若不止一种，可任选一种)不存在，最可靠的化学方法是                                                   。

(2)沉淀G的化学式为             。

(3)写出有关离子方程式：①中生成A                                         。

②                                                        。

(4)假设测定A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n(H^＋)＝0.04mol，当沉淀C物质的量(填“＜”、“＝”或“＞”某个值)                  ，表明Q离子一定是         。(若不止一种可能，填对一种情况即可)

Answer

（1）Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；     Fe3+ 、Cl－；

取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe3+；或者取少量B溶液放在试管中，加入几滴AgNO3溶液，无白色沉淀说明无Cl－(只要答对一种即可得分，但必须强调取X溶液或B溶液，没取或取错不得分) (其它合理答案也可)

（2）Fe(OH)3

（3）3Fe2＋+NO3－+4H＋＝3Fe3++NO↑+2H2O；    AlO2－+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－

（4）＞0.07mol，Fe3+或者＜0.07mol，Cl－(只要写出一种即可得分)

【解析】溶液显酸性，所以CO32-、SO32-不能大量共存。根据①可知沉淀是C是硫酸钡，则原溶液中含有SO42-，溶液中不能含有Ba2+。气体A是硝酸的还原产物NO，所以一定有NO3-和 Fe2＋。溶液B和氢氧化钠反应生成气体F，则F是氨气，因此含有NH4+。沉淀G是氢氧化铁沉淀，但由于含有亚铁离子，所以无法确定铁离子。根据反应②可知，沉淀I是氢氧化铝沉淀，这说明H中含有偏铝酸钠，即原溶液中含有Al3+。

（1）铁离子和氯离子无法确定，可用KSCN溶液和硝酸银溶液分别进行检验。

（2）（3）略

（4）NO是0.01mol，则根据反应3Fe2＋+NO3－+4H＋＝3Fe3++NO↑+2H2O可知亚铁离子是0.03mol，NO3－是0.01mol。氨气和氢氧化铝都是0.01mol，所以溶液中含有0.01mol NH4+和0.01mol Al3+。氢离子是0.04mol，所以溶液中的阳离子的正电荷数是0.14mol，所以如果硫酸钡＞0.07mol，则一定含有Fe3+。如果硫酸钡＜0.07mol，则一定含有Cl－。