某强**溶液X中仅含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、C...
问题详情:
某强**溶液X中仅含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、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)仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的阳、*离子分别是_____________。
若要用实验*该*离子是否存在,最可靠的化学方法是_____________。
(2)尽量用离子方程表达下列反应:
①中生成气体A:_____________。
②中生成溶液H:_____________。
③中产生的气体F遇*气产生白*:_____________。
(3)若②中所用*氧化*浓度为2mol/L,当加入l0 ml时开始产生沉淀,55 ml时沉淀的量达到最大值0.03 mol,继续滴加沉淀的量保持不变,随后再滴加沉淀部分溶解,到60ml时沉淀的量降为0.025 mol且保持不变,则原溶液中c(Fe2+)为___________mol/L、c(Fe3+)为___________mol/L、c(Cl-)为___________mol/L。(若有些离子不存在,请填0 mol/L)
【回答】
【知识点】离子反应 离子方程式的书写 电荷守恒用于计算B1 B3
【*解析】(1) Fe3+ 、Cl-(2分) 取少量B溶液于试管中,向其中滴加AgNO3溶液,若有白*沉淀生成,说明存在Cl—,否则Cl—不存在。(其它合理*也可)。(2分)
(2) 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O (2分) Al3+ +4OH—=AlO2—+2H2O(2分)
8NH3+3Cl2=6 NH4Cl+N2(2分)
(3) 0.15 0.1 0.4 (各1分)
解析:在强**溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子,加入过量**钡生成沉淀,则该沉淀为BaSO4沉淀,说明溶液中含有SO42-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*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中通入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。根据离子间的反应溶液中含有Fe2+离子就一定不含NO3-离子,含有SO42-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)仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的阳、*离子分别是Fe3+和Cl-,
若要用实验*该*离子是否存在,最可靠的化学方法是:取少量B溶液于试管中,向其中滴加AgNO3溶液,若有白*沉淀生成,说明存在Cl—,否则Cl—不存在。
(2)
①中生成气体A:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
②中生成溶液H:Al3+ +4OH—=AlO2—+2H2O
③中产生的气体F遇*气产生白*:8NH3+3Cl2=6 NH4Cl+N2
(3)根据3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO+2H2O,利用NO的体积是112mL得Fe2+的物质的量为3×(112mL/22400mL)=0.015mol, c(Fe2+)=0.15mol/L;消耗的*离子的物质的量为4×(112mL/22400mL)=0.02mol;过量的*离子的物质的量为2mol/L×0.01L=0.02mol,
原100mLx溶液中c(H+)=(0.02+0.02)mol/0.1L=0.4mol/L
F为NH3,所以c(NH4+)=(112mL/22400mL)/0.1L=0.05mol/L;
溶液中C(Al3+)=(0.03-0.025)mol/0.1L=0.05mol/L;
溶液中c(Fe3+)=0.025mol/0.1L-0.15mol/L=0.1mol/L;
溶液中c(SO42-)=(9.32g/233g/mol)/0.1L=0.4mol;
利用电荷守恒得:0.4×1+0.15×2+0.05×1+0.05×3+0.1×3 =0.4×2+c(Cl-)×1;解得c(Cl-)=0.4mol/L
则原溶液中c(Fe2+)为0.15mol/L、c(Fe3+)为0.1mol/L、c(Cl-)为0.4mol/L。
【思路点拨】本题以框图推断的形式考查了离子反应、离子方程式的书写、利用溶液中电荷守恒进行计算,(3)的计算繁琐,溶液因丢落离子而导致错误出现,分析需严谨。
知识点:物质的分离 提纯和检验
题型:综合题
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