Question

【題目】（1）某強酸性溶液X可能含有A13+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、C1-中的一種或幾種，取該溶液進行連續實驗，實驗過程如下：

根據以上信息，回答下列問題：

上述離子中，溶液X中除H+外還肯定含有的離子是__________

請設計簡單的實驗檢驗不能確定是否含有的離子（若不止一種，可任選一種）的存在：

寫出反應①的離子方程式 ；

④假設測定A、F、I均為0.1mol，100mL X溶液中n（H+）=0.4mol，當沉淀C物質的量大于0.7mol時，溶液X中還一定含有 ．

（2）實驗室常見的幾種氣體發生裝置如圖A、B、C所示：

①實驗室可以用B或C裝置制取氨氣，如果用B裝置制取氨氣其化學反應方程式為 。

②氣體的性質是選擇氣體收集方法的主要依據．下列氣體的性質與收集方法無關的是 （填序號，下同）．

A．密度 B．顏色 C．溶解性 D．熱穩定性 e.與氧氣反應

③若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體，則X可能是下列氣體中的 （填序號）．

A．CO2 B．NO C．Cl2 D．H2 e.HCl

其中在D裝置中連接燒杯的目的是

Answer 1

【答案】（1）①Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-

②取少量X溶液于試管中，加入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色則說明有Fe3＋，反之則無Fe3＋（或取少量B溶液于試管中，加入幾滴AgNO3溶液，若有白色沉淀則說明有Cl－,反之則無Cl－）（或取少量X溶液于試管中，滴加Ba(NO3)2溶液至不再產生沉淀，再取上層清液于另一試管向其中滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀則說明有Cl－,反之則無Cl－）

③3Fe2++4H++NO3—=3Fe3++NO↑+2H2O、Ba2++SO42-=BaSO4↓④Fe3＋

（2）①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O②bd③c，尾氣處理

【解析】

試題分析：強酸性溶液X中不可能存在與氫離子發生離子反應的離子，所以CO32-、SO32-一定不存在；加入硝酸鋇溶液有氣體產生，所以該溶液中存在與硝酸發生氧化還原反應的離子Fe2+，氣體A是NO，因為不存在CO32-、SO32-，所以一定存在SO42-；沉淀C是硫酸鋇沉淀；溶液B中含有硝酸鋇、硝酸鐵等，加入過量氫氧化鈉溶液，有氣體產生，則原溶液中一定存在NH4+；氫氧化鈉與硝酸鐵反應生成沉淀氫氧化鐵，所以G中一定含有氫氧化鐵；溶液H中通入過量二氧化碳，與溶液中的氫氧根離子、鋇離子反應生成的是碳酸氫鋇，所以產生的沉淀一定有氫氧化鋁沉淀，所以原溶液中一定含有Al3+。

（1）①根據以上分析，該溶液中一定存在的是Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；

②鐵離子與氯離子不能確定，證明鐵離子是否存在，取少量X溶液于試管中，加入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色則說明有Fe3＋，反之則無Fe3＋；證明氯離子是否存在，取少量B溶液于試管中，加入幾滴AgNO3溶液，若有白色沉淀則說明有Cl－,反之則無Cl－；

③反應①是硝酸與亞鐵離子的氧化還原反應，離子方程式是3Fe2+ + 4H++ NO3—=3Fe3++NO↑+2H2O，同時還有硫酸鋇沉淀產生，方程式為Ba2++SO42- =BaSO4 ↓；

④A、F、I均為0.1mol，說明NO的物質的量是0.1mol，則溶液中Fe2+ 的物質的量是0.3mol，銨根離子的物質的量是0.1mol，鋁離子的物質的量是0.1mol，沉淀C的物質的量大于0.7mol也即硫酸根離子的物質的量大于0.7mol，根據電荷守恒，n（H+）+ 3n（Al3+）+ n（NH4+）+2 n（Fe2+）<2n（SO42-）,所以該溶液中一定存在Fe3+；

（2）①采用B裝置制備氨氣時應選擇用氫氧化鈣和氯化銨固體加熱反應，化學反應方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；

②選擇氣體收集方法，不需要考慮氣體顏色和熱穩定性，依據氣體密度，是否與空氣中的氧氣反應來選擇排空氣方法收集，依據氣體是否溶于水判斷收集氣體是否能用排水方法或排其他液體的方法，故答案為bd；

③AD連接是利用向上排氣法收集氣體；吸收裝置是能用液體吸收氣體防止污染空氣；制取CO2時不需要加熱也不不必處理尾氣，NO常溫下與氧氣發生反應，不能用向下排空氣法收集，氫氣尾氣處理時一般采用點燃的方法，制取HCl一般不需要加熱，故X可能是氯氣；D裝置中連接燒杯的目的是用來吸收尾氣，防止污染空氣。