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【題目】某強酸性溶液X,可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42-、SiO32-、NO3中的一種或幾種離子,取該溶液進行實驗,其現(xiàn)象及轉化如下圖。反應過程中有一種氣體是紅棕色。請回答下列問題:

(1)依題意不進行實驗即可判斷溶液X中一定不存在的離子有 。

(2)下列結論正確的是 (填序號)。

A.X中肯定存在Fe2+、Al3+、NH4+

B.氣體F經催化氧化可直接生成氣體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,一定沒有NO3

(3)產生氣體A的離子方程式為

(4)轉化⑥發(fā)生反應的現(xiàn)象為 。

(5)轉化③中氧化劑與還原劑的物質的量之比為 。

(6)對不能確定是否存在的離子,如何確定其是否存在? (簡述操作過程)

【答案】(1)CO32-SiO32-

(2)CD(3)3Fe2++NO3+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O

(4)紅褐色沉淀溶解,溶液變?yōu)辄S色(5)1:4

(6)可以另取X溶液,先加入KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色則有Fe3+,再向溶液中逐滴加入NaOH溶液,有沉淀生成,持續(xù)滴加過量NaOH,沉淀減小但不消失則有Al3+

【解析】

試題分析:某強酸性溶液X,則溶液中不存在弱酸根離子CO32-、SiO32-,溶液和硝酸鋇溶液反應生成沉淀C,則溶液一定存在SO42-,不存在和硫酸根離子反應的Ba2+,C是BaSO4;酸性條件下硝酸根離子具有強氧化性,所以溶液中Fe2+和NO3-不能共存,加入硝酸鋇產生氣體,則溶液中存在Fe2+,不存在NO3-,A是NO;溶液B中加入氫氧化鈉溶液時,產生氣體F,則溶液中含有NH4+,F(xiàn)是NH3,產生沉淀,則溶液中存在Fe3+,沉淀G是Fe(OH)3,氫氧化鐵和鹽酸反應生成FeCl3,則J是FeCl3,溶液H中通入二氧化碳生成沉淀,開始加入硝酸鋇溶液引入了鋇離子,該沉淀為BaCO3 ,若原溶液中存在Al3+,沉淀K中也有Al(OH)3,溶液L是碳酸鈉或NaHCO3;A是NO,則D是NO2,二氧化氮化和水反應生成硝酸和NO,則E是HNO3,硝酸和氨氣反應生成硝酸銨,則I是NH4NO3。

(1)由強酸性條件即可判斷溶液X中一定不存在弱酸根離子,所以不存在的離子有CO32-、SiO32-。

(2)強酸性溶液中硝酸根離子具有強氧化性,如果存在硝酸根離子,則不存在亞鐵離子,加入硝酸鋇溶液時不能產生氣體,所以溶液X中一定沒有NO3-,根據上述分析,一定有Fe2+、SO42-、NH4 ,A項錯誤、D項正確;氣體F為NH3,氨氣經催化氧化可生成NO,不能生成NO2,B項錯誤;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項正確;答案選CD。

(3)亞鐵離子和硝酸反應生成鐵離子、一氧化氮和水,離子反應方程式為3Fe2++NO3+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。

(4)氫氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水,氫氧化鐵為紅褐色沉淀,氯化鐵溶液呈黃色,所以看到的現(xiàn)象是:紅褐色沉淀逐漸溶解,溶液變?yōu)辄S色。

(5))若轉化③中,NO2、H2O、O2三種物質恰好發(fā)生化合反應生成HNO3,該反應方程式為:4NO2+2H2O+O2= 4HNO3,則反應中NO2與O2的物質的量之比為4:1。

(6)根據上述分析,溶液中一定不存在CO32-、SiO32-和NO3-,一定存在Fe2+、SO42-、NH4,可能存在Fe3+Al3+對不能確定是否存在的離子,確定其存在與否的操作為另取X溶液,先加入KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色則有Fe3+,再向溶液中逐滴加入NaOH溶液,有沉淀生成,持續(xù)滴加過量NaOH,沉淀減小但不消失則有Al3+。

練習冊系列答案
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選項

物質

大氣中的含量

(體積百分比)

溫室效應指數(shù)

A

H2

2

0

B

O2

21

0

C

H2O

1

0.1

D

CO2

0.03

1

E

CH4

2×10﹣4

30

F

N2O

3×10﹣5

160

G

O3

4×10﹣5

2000

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