Question

某稀溶液含下列离子中的4种，且各种离子的物质的量均为0.01mol

阳离子 K⁺、Ba²⁺ 、Fe²⁺、Al³⁺、Fe³⁺

阴离子 OH^-、CO₃^2-、Cl^-、NO₃^-、 SO₄^2-

若向原溶液中加入足量的盐酸，只有一种气体生成，且在空气中会迅速变为红棕色。向原溶液中加入Ba(NO₃)­₂后产生沉淀，过滤，加入HNO₃酸化的AgNO₃后无白色沉淀生成。

（1）溶液中               （填“一定”，“一定不”，“可能”）含有CO₃^2-，理由是            

（2）将溶液进行焰色反应看到的现象是            

（3）写出生成的气体在空气中迅速变为红棕色的化学方程式            

（4）原溶液中阴离子为                ，阳离子为            

（5）向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成的离子方程式为            

Answer

（1）一定不 （2分）根据后续现象，已经确定有Fe2+，而Fe2+与CO32-不能大量共存（或向原溶液中加入盐酸只产生一种气体NO，没有CO2，所以没有CO32-）（2分）

（2）透过蓝色钻玻璃观察，火焰为紫色（2分）

（3）2NO+O2===2NO2（3分）

（4）NO3﹣、SO42﹣（2分）K+、Fe2+（2分）

（5）3Fe2++4H++NO3-===3Fe3++NO↑+2H2O（3分）

【解析】

试题分析：原溶液加入足量的盐酸，产生一种气体，遇到空气迅速变为红棕色，说明气体为一氧化氮，没有二氧化碳，说明原溶液一定不含有碳酸根离子，一定有硝酸根离子和亚铁离子。因为亚铁离子和氢氧根离子反应，所以没有氢氧根离子，向原溶液中加入硝酸钡，产生沉淀，说明有硫酸根离子，没有钡离子，过滤后加入硝酸酸化的硝酸银没有白色沉淀，说明原溶液中没有氯离子。根据溶液中各种离子的物质的量均为0.01摩尔和溶液中的电荷守恒分析，溶液中一定有钾离子。（1）根据以上分析可知溶液中一定没有碳酸根离子，因为没有产生二氧化碳气体。（2）将溶液进行焰色反应，因为有钾离子，所以透过蓝色钻玻璃观察，火焰为紫色。（3）一氧化氮和空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮，方程式为2NO + O2 === 2NO2 。（4）根据以上分析，原溶液中的阴离子为NO3﹣、SO42﹣，阳离子为 K+、Fe2+ 。（5）原溶液中加入盐酸，盐酸提供氢离子，亚铁离子被硝酸根离子氧化为铁离子，方程式为 3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O 。

考点：离子的检验

【名师点睛】掌握离子的检验方法和离子是否共存问题。能发生复分解反应的离子不能大量共存，能发生氧化还原反应反应的离子不能共存，能发生络合反应的离子不能大量共存。注意在酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，可以氧化亚铁离子等。