某强**溶液含有Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、:CO32-、SiO32-、SO42-、Cl-、NO3...
问题详情:
某强**溶液含有Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、:CO32-、SiO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容和相关数据(气体体积在标准状况下测定)如下
(1)步骤①中生成气体的离子方程式:________________________。
(2)步骤②生成沉淀Ⅰ的离子方程式:________________________。
(3)一般用铁*化钾溶液检验溶液中是否存在______离子,请写出涉及的离子方程式:__________________;请设计实验,检验溶液中是否存在:__________________。
(4)溶液中______(填“含”或“不含”),______(若填不含,则不需计算)
(5)通过上述实验,溶液中除外,一定存在的离子是____________;一定不存在的离子是____________。
(6)若测得溶液中,则溶液中______。
【回答】
【*】 (1). 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O (2). AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3- (3). Fe2+ (4). 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ (5). 取样,向溶液中加入***化的**银,若出现白*沉淀,则含有Cl- (6). 含 (7). 1 (8). Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl- (9). CO32-、SiO32-、NO3- (10). 14.5
【解析】
【分析】
强**溶液中一定不含CO32-、SiO32-,NO3-与Fe2+不能同时存在;由转化关系可知,X溶液中加入过量**钡溶液,反应生成气体、沉淀和溶液,则溶液中一定含还原*离子Fe2+,不含NO3-,则气体A为NO、D为NO2、E为HNO3,溶液B中一定含有Fe3+,由得失电子数目守恒可知,溶液中Fe2+的物质的量为0.03mol;沉淀C为硫*钡,则溶液中一定含SO42-,由硫*钡的质量可知溶液中SO42-的物质的量为0.02mol;B溶液和过量*氧化*反应生成气体、沉淀和溶液则原溶液中一定含NH4+,生成的沉淀G是Fe(OH)3,气体F为NH3,由NH3的体积可知溶液中NH4+的物质的量为0.015mol,由Fe(OH)3的质量可知溶液B中Fe3+的物质的量为0.04mol,则原溶液中Fe3+的物质的量为0.01mol;由溶液H通入过量二氧化碳生成沉淀可知溶液H中含有AlO2-,则原溶液中一定含有Al3+,沉淀J为Al(OH)3,由Al(OH)3的质量可知溶液B中Al3+的物质的量为0.01mol;由电荷守恒可知,原溶液中一定含有Cl-,综上可知,原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-,一定不含CO32-、SiO32-、NO3-。
【详解】(1)步骤①的反应为为在强**溶液中加入过量**钡,钡离子和硫*根离子反应生成硫*钡沉淀,亚铁离子具有还原*,**具有氧化*,**条件下,亚铁离子与**根发生氧化还原反应生成三价铁离子、一氧化氮和水,则生成一氧化氮的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,故*为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
(2)步骤②的反应为过量二氧化碳和偏铝**容易的反应生成*氧化铝沉淀和碳***,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故*为:AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(3)铁*化钾溶液与亚铁离子反应生成蓝*沉淀,反应的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓;检验溶液B中是否含有Cl-,应选用*化的**银溶液,具体*作为取样,向溶液中加入***化的**银,若出现白*沉淀,则含有Cl-,故*为:Fe2+;3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓;取样,向溶液中加入***化的**银,若出现白*沉淀,则含有Cl-;
(4)由题意NO的体积为224mL,则由由得失电子数目守恒可知,溶液中Fe2+的物质的量为0.03mol,由Fe(OH)3的质量为4.28g,可知溶液B中Fe3+的物质的量为0.04mol,则原溶液中Fe3+的物质的量为0.01mol,物质的量浓度为1mol/L,故*为:含;1;
(5)通过上述分析可知,溶液中除H+外,原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-,一定不含CO32-、SiO32-、NO3-,故*为:Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-;CO32-、SiO32-、NO3-;
(6)通过上述分析可知,原溶液中含有0.01molAl3+、0.015molNH4+、0.03molFe2+、0.02molSO42-、0.01molFe3+,若溶液中c(H+)为5 mol/L,H+的物质的量为0.05mol,由电荷守恒可知n(Cl-)=0.01mol×3+0.015mol×1+0.03mol×2+0.01mol×3+0.05×1—0.02mol×2=0.145mol,则c(Cl-)为14.5 mol/L,故*为:14.5。
【点睛】红棕*气体是解答本题突破口,由红棕*可知,加入过量**钡,发生氧化还原反应,溶液中一定由亚铁离子;应用电荷守恒确定*离子是解答关键。
知识点:离子反应
题型:综合题
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