Question

某强酸性溶液X，含有Ba 2+ 、Al 3+ 、SiO 3 2- 、NH 4 + 、Fe 2+ 、Fe 3+ 、CO 3 2- 、SO 4 2- 、NO

某强酸性溶液X，含有Ba 2+ 、Al 3+ 、SiO 3 2- 、NH 4 + 、Fe 2+ 、Fe 3+ 、CO 3 2- 、SO 4 2- 、NO 3 - 中的一种或几种离子，取溶液进行连续实验，能实现如下转化： 依据以上信息，回答下列问题：（1）上述离子中，溶液X中肯定含有的是：______，不能肯定的是：______．对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液于一支试管中，选择下列试剂中的一种加入X溶液中根据现象就可判断，则该试剂是：______ ①NaOH溶液 ②酚酞试剂 ③石蕊试剂 ④pH试纸 ⑤KSCN溶液 ⑥KMnO 4 溶液（2）气体F的化学式为：______，沉淀G的化学式为：______，沉淀K的化学式为：______，实验中，可以观察到反应②的现象是：______．（3）写出步骤①所有发生反应的离子方程式______、______．（4）要使步骤③中，D、H 2 O、O 2 三种物质恰好发生化合反应，则D、H 2 O、O 2 物质的量之比是：______．

Answer 1

（1）在强酸性溶液中氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，硅酸根离子和氢离子反应生成硅酸沉淀，所以一定不会存在CO 3 2- 和SiO 3 2- 离子； 加入过量硝酸钡生成沉淀，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，说明一定含有SO 4 2- ，含有SO 4 2- 离子就一定不含Ba 2+ 离子； 气体A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO 2 ，E为HNO 3 ，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe 2+ ，一定不含NO 3 - 离子； 溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH 3 ，说明溶液中含有NH 4 + ； 溶液H中溶于CO 2 气体，生成沉淀K，则K为Al（OH） 3 ，L为NaOH和NaAlO 2 ，说明溶液中含有Al 3+ ； 不能确定是否含有的离子Fe 3+ ，检验用硫氰化钾溶液，取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液变红色说明有Fe 3+ ，反之无 Fe 3+ ； 故答案为：SO 4 2- 、Al 3+ 、Fe 2+ 、NH 4 + ；Fe 3+ ；⑤； （2）溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，NH 4 + +OH - =NH 3 ↑+H 2 O，Fe 2+ 离子被氧化为Fe 3+ ，加入NaOH溶液后生成Fe（OH） 3 ，溶液H中溶于CO 2 气体，生成沉淀K，则K为Al（OH） 3 ，L为NaOH和NaAlO 2 ，说明溶液中含有Al 3+ ；实验中，可以观察到反应②的现象是无色一氧化氮变为红棕色二氧化氮气体， 故答案为：NH 3 ；Fe（OH） 3 ；Al（OH） 3 ；气体由无色变红棕色； （3）步骤①在强酸性溶液中加入过量硝酸钡，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，Ba 2+ +SO 4 2- =BaSO 4 ↓，二价铁离子具有还原性，硝酸具有氧化性，二价铁离子被硝酸氧化生成三价铁离子，硝酸被还原成一氧化氮，一氧化氮在空气中被氧化成红棕色的二氧化氮， 故答案为：Ba 2+ +SO 4 2- =BaSO 4 ↓；3Fe 2+ +NO 3 - +4H + =3Fe 3+ +NO↑+2H 2 O； （4）步骤③中，D为NO 2 、H 2 O、O 2 三种物质恰好发生化合反应，二氧化氮中的氮为+4价，在水中，易被氧气氧化成+5价的氮，反应方程式为4NO 2 +2H 2 O+O 2 =4HNO 3 ，则D、H 2 O、O 2 物质的量之比是4：2：1，故答案为：4：2：1．