问题 问答题

某强酸性溶液X,含有Ba2+、Al3+、SiO32-、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-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    ⑥KMnO4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、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应,则D、H2O、O2物质的量之比是:______.

答案

(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CO32-和SiO32-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SO42-,含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子;

气体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+,一定不含NO3-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+

溶液H中溶于CO2气体,生成沉淀K,则K为Al(OH)3,L为NaOH和NaAlO2,说明溶液中含有Al3+

不能确定是否含有的离子Fe3+,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Fe3+,反之无 Fe3+

故答案为:SO42-、Al3+、Fe2+、NH4+;Fe3+;⑤;

(2)溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,NH4++OH-=NH3↑+H2O,Fe2+离子被氧化为Fe3+,加入NaOH溶液后生成Fe(OH)3,溶液H中溶于CO2气体,生成沉淀K,则K为Al(OH)3,L为NaOH和NaAlO2,说明溶液中含有Al3+;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:NH3;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,Ba2++SO42-=BaSO4↓,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:Ba2++SO42-=BaSO4↓;3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;

(4)步骤③中,D为NO2、H2O、O2三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4NO2+2H2O+O2=4HNO3,则D、H2O、O2物质的量之比是4:2:1,故答案为:4:2:1.

选择题
解答题