Question

12．某強酸性溶液X，含有Fe³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SiO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-

依據以上信息，回答下列問題：
（1）寫出步驟①生成氣體A的離子方程式3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO+2H₂O．
（2）氣體F的電子式為，實驗中，可以觀察到反應②的現象是：無色氣體變為紅棕色．
（3）檢驗溶液I中存在的陽離子的方法是取樣，加堿（NaOH）溶液，加熱，產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體．
（4）沉淀G的化學式為Fe（OH）₃；寫出反應⑦的化學方程式NaAlO₂+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃．
（5）溶液X中肯定存在的離子有Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-，可能存在的離子有Fe³⁺．

Answer 1

分析 某強酸性溶液X，則溶液中不存在弱酸根離子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸鋇溶液反應生成沉淀C，則溶液存在SO₄^2-，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^-，氣體A是NO，由反應②可知生成D為NO₂，③中生成E為硝酸；溶液B中加入過量氫氧化鈉溶液時，產生氣體F，則溶液中含有NH₄⁺，F是NH₃，產生沉淀，由于溶液中存在Fe²⁺，沉淀G是Fe（OH）₃，溶液H中通入過量二氧化碳生成沉淀，則溶液中存在Al³⁺，溶液H中含有偏鋁酸根，沉淀K是Al（OH）₃，溶液L是NaHCO₃，以此來解答．

解答 解：（1）產生氣體A的離子方程式為3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO+2H₂O，故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO+2H₂O；
（2）F是NH₃，電子式為，氣體A是NO，為無色氣體，與氧氣反應生成紅棕色的NO₂，故答案為：；無色氣體變為紅棕色；
（3）溶液Ⅰ中的含有的陽離子是銨根離子，銨根離子的檢驗方法是：取樣，加堿（NaOH）溶液，加熱，產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，
故答案為：取樣，加堿（NaOH）溶液，加熱，產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體；
（4）由以上分析可知沉淀G是Fe（OH）₃，溶液H中含有偏鋁酸根，通入二氧化碳生成沉淀K是Al（OH）₃，方程式為NaAlO₂+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃，故答案為：Fe（OH）₃；NaAlO₂+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
（5）由以上分析可知肯定存在的離子為Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-，可能存在的離子為Fe³⁺，故答案為：Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-；Fe³⁺．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握離子的性質、發生的反應為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意發生的氧化還原反應，題目難度不大．