Question

【题目】某pH=1的溶液X，其中可能含有Al3+、Ba2+、、Fe2+、Fe3+、、、、中的一种或几种，取200 mL该溶液进行实验，其现象及转化如图。

已知：反应过程中有一种气体是红棕色。

请回答下列问题：

（1）仅由强酸性条件便可判断溶液X中一定不存在的离子有 。

（2）溶液X中，关于的判断一定正确的是 (填字母)。

a.一定有 b.一定没有 c.可能有

（3）①中产生气体A的离子方程式为 。

（4）⑦中生成沉淀K的离子方程式为 。

（5）溶液X中不能确定的离子是 ，用实验证明该离子一定不存在的化学方法为 。

（6）若实验测定A、F、K均为0.01 mol，试确定沉淀C及其物质的量范围： 。

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于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色，说明无Fe3+(其他答案合理也可)（2分）

（6）n(BaSO4)≥0.06 mol（2分）

【解析】由反应①加入的Ba(NO3)2溶液及pH=1，结合溶液中可能含有的离子等信息可判断气体A为NO，气体D为NO2，溶液E为HNO3，因此溶液中含有还原性的离子，即含有Fe2+，不含；由反应④加入过量NaOH溶液及溶液中可能存在的离子判断气体F为NH3，溶液I为NH4NO3，溶液中含有；pH=1的溶液中不可能含有、，故沉淀C为BaSO4；根据图示关系及可能存在的离子可知沉淀G为Fe(OH)3，溶液J为FeCl3；沉淀K为Al(OH)3。（5）生成Fe(OH)3的Fe3+可能来自于Fe2+被硝酸氧化，也可能是原来溶液中就存在Fe3+，故不能确定溶液X中是否存在Fe3+，可用KSCN溶液检验溶液X中是否存在Fe3+。（6）NO、NH3、Al(OH)3各为 0.01 mol，则说明溶液X中有0.03 mol Fe2+、0.01 mol 、0.01 mol Al3+。若溶液X中不存在Fe3+，由上述推断可知溶液中一定存在Al3+、、Fe2+、，由溶液中的电荷守恒可知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+，则n()>0.06 mol。