Question

某强酸性溶液X可能含有Ba²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、C1^-、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：根据以上信息，回答下列问题：

（1）气体F为

 

．
（2）上述离子中，溶液X中除H⁺外还肯定含有的离子是

 

，不能确定是否含有的离子是

 

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（3）写出生成A的离子方程式：

 

．
（4）通常可以利用KClO在碱性条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K₂FeO₄．请写出制备过中的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计,离子共存问题

专题：物质检验鉴别题

分析：强酸性溶液中一定不会存在CO₃^2-和SO₃^2-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO₄沉淀，说明溶液中含有SO₄^2-离子，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO₂，E为HNO₃，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe²⁺离子，溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH₃，说明溶液中含有NH₄⁺离子，溶液H中溶于CO₂气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）₃，H为NaAlO₂，说明溶液中含有Al³⁺离子，溶液中含有Fe²⁺离子，就一定不含NO₃^-离子，含有SO₄^2-离子就一定不含Ba²⁺离子，不能确定是否含有的离子Fe³⁺和Cl^-，以此来解答．

解答： 解：强酸性溶液中一定不会存在CO₃^2-和SO₃^2-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO₄沉淀，说明溶液中含有SO₄^2-离子，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO₂，E为HNO₃，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe²⁺离子，溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH₃，说明溶液中含有NH₄⁺离子，溶液H中溶于CO₂气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）₃，H为NaAlO₂，说明溶液中含有Al³⁺离子，溶液中含有Fe²⁺离子，就一定不含NO₃^-离子，含有SO₄^2-离子就一定不含Ba²⁺离子，不能确定是否含有的离子Fe³⁺和Cl^-，
（1）由上述分析可知，气体F为NH₃，故答案为：NH₃；
（2）由上述分析可知，一定含有Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，可能含Fe³⁺、Cl^-，故答案为：Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；Fe³⁺、Cl^-； 
（3）A为NO，生成A的离子方程式为3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）Fe²⁺离子被氧化为Fe³⁺离子，加入NaOH溶液后生成G：Fe（OH）₃，和次氯酸反应获得高铁酸钾的方程式为3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═3Cl^-+2FeO₄^2-+5H₂O，
故答案为：3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═3Cl^-+2FeO₄^2-+5H₂O．

点评：本题考查离子的检验及推断，为高频考点，把握离子之间的反应，转化中气体A、F为解答的关键，侧重分析与推断能力的综合考查，题目难度中等．