Question

某强酸性溶液X，可能含有Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄²ˉ、SiO₃²ˉ、NO₃ˉ中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图．反应过程中有一种气体是红棕色．

请回答下列问题：
（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有

 

：
（2）溶液X中，关于NO₃ˉ的判断一定正确的是

 

 a．一定有 b．一定没有c．可能有
（3）产生气体A的离子方程式为

 

；
（4）转化④中产生H的离子方程式为

 

；
（5）若转化③中，D、H₂O、O₂三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与O₂的物质的量之比为

 

；
（6）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是

 

．
①NaOH溶液，②KSCN溶液，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KMnO₄溶液，⑥氯水和KSCN的混合溶液．

Answer 1

考点：无机物的推断,常见离子的检验方法

专题：推断题,离子反应专题

分析：某强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液呈存在SO₄^2-，不存在和硫酸根离子反应的Ba²⁺，C是BaSO₄；
酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe²⁺和NO₃^-不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe²⁺，不存在NO₃^-，A是NO；
溶液B中加入氢氧化钠溶液时，产生气体F，则溶液中含有NH₄⁺，F是NH₃，产生沉淀，则溶液中存在Fe³⁺，沉淀G是Fe（OH）₃，氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl₃，则J是FeCl₃，溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀，则溶液中存在Al³⁺，沉淀K是Al（OH）₃，溶液L是NaHCO₃；
A是NO，则D是NO₂，二氧化氮化和水反应生成硝酸和NO，则E是HNO₃，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，则I是NH₄NO₃．

解答： 解：强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液呈存在SO₄^2-，不存在和硫酸根离子反应的Ba²⁺，C是BaSO₄；
酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe²⁺和NO₃^-不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe²⁺，不存在NO₃^-，A是NO；
溶液B中加入氢氧化钠溶液时，产生气体F，则溶液中含有NH₄⁺，F是NH₃，产生沉淀，则溶液中存在Fe³⁺，沉淀G是Fe（OH）₃，氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl₃，则J是FeCl₃，溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀，则溶液中存在Al³⁺，沉淀K是Al（OH）₃，溶液L是NaHCO₃；
A是NO，则D是NO₂，二氧化氮化和水反应生成硝酸和NO，则E是HNO₃，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，则I是NH₄NO ₃，
（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子，所以不存在的离子有CO₃^2-、SiO₃^2-，故答案为：CO₃^2-、SiO₃^2-；
（2）强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，如果存在硝酸根离子，则不存在亚铁离子，加入硝酸钡溶液时不能产生气体，所以溶液X中一定没有NO₃^-，故选b；
（3）亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水，离子反应方程式为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=2Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=2Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）铝离子和过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）若转化③中，NO₂、H₂O、O₂三种物质恰好发生化合反应生成HNO₃，该反应方程式为4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃，则反应中D与O₂的物质的量之比为4：1，故答案为：4：1；
（6）溶液中铁离子是否存在不能确定，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，所以可以用硫氰化钾溶液检验，故选②．

点评：本题考查了离子的推断，根据物质间发生反应的特殊现象结合离子共存来分析解答，熟悉物质的性质是解本题关键，根据溶液和硝酸钡反应生成气体确定溶液中存在亚铁离子，为解答本题的易错点，熟练掌握离子共存的条件，灵活运用知识解答，题目难度中等．