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某强酸性溶液X,可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO3...

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)依题意不进行实验即可判断溶液X中一定不存在的离子有            

(2)下列结论正确的是             (填序号)。

A.X中肯定存在Fe2+、Al3+、NH4+

B.气体F经催化氧化可直接生成气体D

C.沉淀C一定是BaSO4、沉淀G一定是Fe(OH)3、沉淀K可能有Al(OH)3

D.溶液X中,一定没有NO3

(3)产生气体A的离子方程式为          

(4)转化⑥发生反应的现象为             

(5)转化③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为         

(6)对不能确定是否存在的离子,如何确定其是否存在?            (简述操作过程)

 

(1)CO32-、SiO32- (2)CD(3)3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O (4)红褐色沉淀溶解,溶液变为黄色(5)1:4 (6)可以另取X溶液,先加入KSCN溶液,若溶液变为血红色则有Fe3+,再向溶液中逐滴加入NaOH溶液,有沉淀生成,持续滴加过量NaOH,沉淀减小但不消失则有Al3+ 【解析】 试题分析: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,则溶液一定存在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中通入二氧化碳生成沉淀,开始加入硝酸钡溶液引入了钡离子,该沉淀为BaCO3 ,若原溶液中存在Al3+,沉淀K中也有Al(OH)3,溶液L是碳酸钠或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-。 (2)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-,根据上述分析,一定有Fe2+、SO42-、NH4+ ,A项错误、D项正确;气体F为NH3,氨气经催化氧化可生成NO,不能生成NO2,B项错误;C.沉淀C一定是BaSO4、沉淀G一定是Fe(OH)3、沉淀K可能是Al(OH)3,C项正确;答案选CD。 (3)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。 (4)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。 (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NO2与O2的物质的量之比为4:1。 (6)根据上述分析,溶液中一定不存在CO32-、SiO32-和NO3-,一定存在Fe2+、SO42-、NH4+,可能存在Fe3+或Al3+,对不能确定是否存在的离子,确定其存在与否的操作为另取X溶液,先加入KSCN溶液,若溶液变为血红色则有Fe3+,再向溶液中逐滴加入NaOH溶液,有沉淀生成,持续滴加过量NaOH,沉淀减小但不消失则有Al3+。 考点:考查无机物的推断。  
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实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数ω(Na2CO3),称取此混合物mg,溶于水中,配成溶液。

I.方案一:沉淀法。利用化学反应把HCO3、CO32-完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中ω(Na2CO3)。

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II.方案二:量气法。如图所示,量取配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体的体积,由此计算混合物中ω(Na2CO3)。

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选项

试管③中现象

A

浓盐酸

Na2SO3

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无现象

B

稀盐酸

大理石

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产生白色沉淀

C

稀盐酸

大理石

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产生白色沉淀

D

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