Question

某种物质溶于水后得到的溶液中，含有K⁺、Fe²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、NH₄⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、NO₃^-离子中的某几种．
（1）甲同学欲探究溶液的组成，进行了如下实验：①取少量溶液于试管中，逐滴加入浓氢氧化钠溶液至过量，发现开始生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，加热有刺激性气体放出，过滤；②取滤液通入过量CO₂气体，出现白色沉淀．该溶液中一定含有的离子是

 

；写出②中生成白色沉淀的离子方程式

 

．
（2）乙同学进行如下实验：取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，无明显现象；再滴加H₂O₂，发现溶液变红色；继续滴加H₂O₂，红色逐渐褪去且有气泡产生．为弄清其中缘由，乙同学查阅资料知：H₂O₂+SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑+N₂↑+H₂O+H⁺
①该反应中，被氧化的元素为

 

，每生成lmol CO₂转移的电子数为

 

N_A；
②根据乙同学的实验现象，请判断还原性强弱为：Fe²⁺

 

SCN^-（填＜、=或＞）；
③根据资料，乙同学提出的猜想是：H₂O₂将SCN^-氧化使红色逐渐褪去．请你设计一个实验，验证乙同学的猜想是否正确

 

．

Answer 1

考点：常见离子的检验方法

专题：

分析：（1）①取少量溶液于试管中，逐滴加入浓氢氧化钠溶液至过量，发现开始生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，加热有刺激性气体氨气放出，说明含有二价铁离子、氨根离子，一定不含碳酸根离子、硝酸根离子；②取滤液通入过量CO₂气体，出现白色沉淀，白色沉淀为氢氧化铝，一定含有铝离子；
（2）①依据方程式：H₂O₂+SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑+N₂↑+H₂O+H⁺，可知N、S盐酸化合价升高，S元素化合价有-2价升高到+6价，N元素化合价由-3价升高到0价，被氧化，结合化合价的变化解答；
②依据过氧化氢与Fe²⁺，SCN^-反应的先后顺序判断还原性强弱；
③三价铁离子遇到硫氢根离子发生络合反应生成血红色物质，若乙同学观点正确，再滴加KSCN溶液，溶液应该能恢复红色．

解答： 解：（1）①取少量溶液于试管中，逐滴加入浓氢氧化钠溶液至过量，发现开始生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，说明含有Fe²⁺，发生反应为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，则一定不含CO₃^2-、NO₃^-，加热有刺激性气体放出为氨气，说明一定含有NH₄⁺；
②取滤液通入过量CO₂气体，出现白色沉淀，溶液中含有Al³⁺，铝离子与过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，铝离子与碳酸根离子能够发生双水解，所以一定不含碳酸根离子，依据溶液呈电中性，可知一定含有阴离子：SO₄^2-；所以溶液中一定含有的离子为：Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-；
偏铝酸钠通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-，
故答案为：Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-；AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-；
（2）①依据方程式：H₂O₂+SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑+N₂↑+H₂O+H⁺，可知N、S盐酸化合价升高，S元素化合价有-2价升高到+6价，N元素化合价由-3价升高到0价，被氧化，每生成lmol CO₂，有方程式可知生成1molSO₄^2-，0.5mol+N₂，转移的电子的物质的量为1mol×8+0.5mol×2×3=11mol，为11N_A；
故答案为：N、S；11；
②依据乙同学实验及现象：取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，无明显现象；再滴加H₂O₂，发现溶液变红色；继续滴加H₂O₂，红色逐渐褪去且有气泡产生，可知：过氧化氢先强氧化Fe²⁺，所以Fe²⁺还原性较强；
故答案为：＞；
③如乙同学猜测正确，则可取少量褪色后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢复红色，
故答案为：取少量褪色后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢复红色，证明乙同学推断正确．

点评：本题考查了离子推断，为高频考点，注意掌握离子反应发生条件，明确常见离子的检验方法，题目难度中等．