Question

某强酸性溶液X，可能含有Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2­­ˉ、SiO₃²ˉ、NO₃ˉ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）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有：

（2）溶液X中，关于NO₃ˉ的判断一定正确的是；

a．一定有

B．一定没有

C．可能有

（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④中产生H的离子方程式为；

（6）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；

（7）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是。

①NaOH溶液，②KSCN溶液，③石蕊试剂，④pH试纸，

⑤KMnO₄溶液，⑥氯水和KSCN的混合溶液

Answer

（1）CO32ˉ、SiO32ˉ（2）b

（3）3Fe2++NO3ˉ+4H+=2Fe3++NO+2H2O

（4）红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色

（5）Al3++4OHˉ=AlO2ˉ+2H2O

（6）4:1

（7）②

【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-，答案选b；

（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）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；

（6）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；

（7）溶液中铁离子是否存在不能确定，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，所以可以用硫氰化钾溶液检验，答案选②。

【考点定位】考查溶液成分的确定的知识。

【名师点睛】本题将中学化学常见的离子的检验、离子共存问题综合一起，全面考查了溶液中离子反应的情况。在酸性溶液中不能存在弱酸根离子，H+与Fe2+及H+与NO3-否可以共存，但是这三种离子之间不能大量共存，因此在酸性条件下NO3-具有强的氧化性，会把Fe2+氧化为Fe3+；在酸性溶液中Cl-、ClO-发生氧化还原反应不能大量共存；在碱性溶液中弱碱金属阳离子及NH4+会发生反应形成弱电解质或沉淀不能大量共存；Al3+遇少量OH-形成Al（OH）3沉淀，遇过量OH-会生成AlO2-；AlO2-和少量酸发生反应形成Al（OH）3沉淀，当酸过量时又会转化为Al3+。掌握微粒的检验方法、反应现象、干扰离子是什么、如何排除、微粒会发生哪些反应产生难溶性物质，哪些会产生弱电解质，物质在什么条件下可以发生反应，反应类型是什么，会书写相应的化学反应方程式和离子方程式，掌握书写的原则和方法。