Question

【題目】某pH=1的溶液X，其中可能含有Al3+、Ba2+、、Fe2+、Fe3+、、、、中的一種或幾種，取200 mL該溶液進行實驗，其現象及轉化如圖。

已知：反應過程中有一種氣體是紅棕色。

請回答下列問題：

（1）僅由強酸性條件便可判斷溶液X中一定不存在的離子有 。

（2）溶液X中，關于的判斷一定正確的是 (填字母)。

a.一定有 b.一定沒有 c.可能有

（3）①中產生氣體A的離子方程式為 。

（4）⑦中生成沉淀K的離子方程式為 。

（5）溶液X中不能確定的離子是 ，用實驗證明該離子一定不存在的化學方法為 。

（6）若實驗測定A、F、K均為0.01 mol，試確定沉淀C及其物質的量范圍： 。

Answer 1

【答案】（12分）

（1）、（2分）

（2）b（1分）

（3）3Fe2++4H++3Fe3++NO↑+2H2O（2分）

（4）+CO2+2H2OAl(OH)3↓+（2分）

（5）Fe3+（1分） 取少量溶液X于試管中，加入幾滴KSCN溶液，溶液不變紅色，說明無Fe3+(其他答案合理也可)（2分）

（6）n(BaSO4)≥0.06 mol（2分）

【解析】由反應①加入的Ba(NO3)2溶液及pH=1，結合溶液中可能含有的離子等信息可判斷氣體A為NO，氣體D為NO2，溶液E為HNO3，因此溶液中含有還原性的離子，即含有Fe2+，不含；由反應④加入過量NaOH溶液及溶液中可能存在的離子判斷氣體F為NH3，溶液I為NH4NO3，溶液中含有；pH=1的溶液中不可能含有、，故沉淀C為BaSO4；根據圖示關系及可能存在的離子可知沉淀G為Fe(OH)3，溶液J為FeCl3；沉淀K為Al(OH)3。（5）生成Fe(OH)3的Fe3+可能來自于Fe2+被硝酸氧化，也可能是原來溶液中就存在Fe3+，故不能確定溶液X中是否存在Fe3+，可用KSCN溶液檢驗溶液X中是否存在Fe3+。（6）NO、NH3、Al(OH)3各為 0.01 mol，則說明溶液X中有0.03 mol Fe2+、0.01 mol 、0.01 mol Al3+。若溶液X中不存在Fe3+，由上述推斷可知溶液中一定存在Al3+、、Fe2+、，由溶液中的電荷守恒可知3n(Al3+)+n()+2n(Fe2+)+n(H+)=2n()，故n()=(0.03 mol+0.01 mol+0.06 mol+0.02 mol)=0.06 mol，若溶液中含有Fe3+，則n()>0.06 mol。