Question

某强酸性溶液X，含有Fe³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SiO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-中的一种或几种离子，取溶液进行连续实验，能实现如下转化：

依据以上信息，回答下列问题：

（1）写出步骤①生成气体A的离子方程式                          。

（2）气体F的电子式为           ，实验中，可以观察到反应②的现象是：               。

（3）检验溶液I中存在的阳离子的方法是                   。

（4）沉淀G的化学式为            ；写出反应⑦的离子方程式                    。

（5）溶液X中肯定不存在的离子有              ；对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液于试管中，选择下列试剂中的一种加入X溶液中，根据现象就可判断，则该试剂是             。(选填序号：①pH试纸，②酚酞试剂，③石蕊试剂，④KSCN溶液，⑤NaOH溶液，⑥KMnO₄溶液)

Answer

（1）3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O

（2），产生红棕色气体

（3）取适量I溶液于试管中，加入浓NaOH溶液后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝，证明溶液I中含有NH4＋

（4）Fe（OH）3；[Al(OH)4]-+CO2==Al(OH)3+HCO3—

（5）Ba2+、CO32-、SiO32-、NO3-；④

【解析】

试题分析：根据题意知溶液X呈强酸性，则该溶液中一定不含CO32-、SiO32-，向溶液X中加入过量硝酸钡溶液，有气体A生成，则溶液中的还原性离子Fe2+与H＋、NO3-反应生成NO，则溶液中一定含有Fe2+，一定不含NO3-，气体A为NO，与氧气反应生成NO2，NO2、O2和水反应生成硝酸。溶液X中加入过量硝酸钡溶液生成沉淀C，则溶液中一定含有SO42-，一定不含Ba2＋，沉淀C为硫酸钡。向溶液B中加入过量氢氧化钠溶液，加热，有气体F生成，则溶液X中一定含有NH4+，气体F为NH3，氨气与硝酸反应生成I，I为NH4NO3。沉淀J为氢氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁；溶液H中含有四羟基合铝酸根，与过量CO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液。

（1）步骤①Fe2＋与H＋、NO3—反应生成Fe3＋、NO和水，离子方程式为3Fe2+ + NO3- + 4H+ == 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O。

（2）气体F为氨气，电子式为，反应②为NO与氧气反应生成NO2，实验现象是：产生红棕色气体。

（3）I为氯化铵，检验氯化铵溶液中NH4＋ 的方法是取适量I溶液于试管中，加入浓NaOH溶液后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝，证明溶液I中含有NH4＋ 。

（4）沉淀G的化学式为Fe（OH）3；反应⑦为[Al(OH)4]-与过量CO2反应生成Al(OH)3沉淀和HCO3—，离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2==Al(OH)3+HCO3—。

（5）溶液X中肯定不存在的离子有Ba2+、CO32-、SiO32-、NO3-；一定存在的离子为Fe2+、Al3+、NH4+、SO42-，不能确定的离子为Fe3＋，检验Fe3＋的试剂为KSCN溶液，溶液变红，选④。

考点：考查离子推断和离子检验。