Question

5．某溶液X中含有H⁺、Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-中的几种（除此以外，无其他大量存在的离子），针对该溶液进行实验，内容如下：
①用洁净的玻璃棒蘸取少量X溶液，点在pH试纸上，试纸呈红色；
②取适量X溶液，加入过量的Ba（NO₃）₂溶液，得澄清透明的溶液A，
并放出一种无色无味的气体B；
③向溶液A中加入过量的NaOH溶液，微热，放出一种刺激性气味的
气体C，同时产生红褐色沉淀D，过滤得溶液F；
④向F溶液中通入过量的CO₂，有白色沉淀生成．
请回答：
（1）D的化学式为：Fe（OH）₃；
（2）检验气体C的方法用湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝则为氨气；
（3）步骤②中反应的离子方程式为：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=NO↑+3Fe³⁺+4H₂O；步骤④中反应的离子方程式为：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）X溶液中一定含有的离子是H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Cl^-；不能确定是否含有的离子是Al³⁺、Fe³⁺，若要确定该离子Fe³⁺
（若不至一种，可任选一种）是否存在，最可靠的化学方法是取适量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色，说明含有Fe³⁺，否则没有．

Answer 1

分析 用洁净的玻璃棒蘸取少量X溶液，点在pH试纸上，试纸呈红色，说明溶液显酸性，溶液中含有H⁺，一定没有CO₃^2-、SO₃^2-，NO₃^-和Fe²⁺只能有其中的一种，取适量X溶液，加入过量的Ba（NO₃）₂溶液，得澄清透明的溶液A，并放出一种无色无味的气体B，B只能为NO，说明溶液中一定没有SO₄^2-和NO₃^-，则一定有唯一的阴离子Cl^-，含有还原性离子Fe²⁺，硝酸被亚铁离子还原为无色无味的NO，向溶液A中加入过量的NaOH溶液，微热，放出一种刺激性气味的气体C，气体C为氨气，同时产生红褐色沉淀D，D为氢氧化铁Fe（OH）₃，说明溶液中有NH₄⁺，可能含有Fe³⁺，向F溶液中通入过量的CO₂，有白色沉淀生成，说明溶液中含有Al³⁺，不能确定是否含有Al³⁺、Fe³⁺，据此分析．

解答 解：用洁净的玻璃棒蘸取少量X溶液，点在pH试纸上，试纸呈红色，说明溶液显酸性，溶液中含有H⁺，一定没有CO₃^2-、SO₃^2-，NO₃^-和Fe²⁺只能有其中的一种，取适量X溶液，加入过量的Ba（NO₃）₂溶液，得澄清透明的溶液A，并放出一种无色无味的气体B，B为NO，说明溶液中一定没有SO₄^2-和NO₃^-，则一定有唯一的阴离子Cl^-，含有还原性离子Fe²⁺，硝酸被亚铁离子还原为无色无味的NO，向溶液A中加入过量的NaOH溶液，微热，放出一种刺激性气味的气体C，气体C为氨气，同时产生红褐色沉淀D，D为氢氧化铁Fe（OH）₃，过滤得溶液F，说明溶液中有NH₄⁺和Fe²⁺，可能含有Fe³⁺，向F溶液中通入过量的CO₂，有白色沉淀生成，说明溶液中含有Al³⁺，不能确定是否含有Al³⁺、Fe³⁺，
（1）红褐色沉淀D，D为氢氧化铁Fe（OH）₃，故答案为：Fe（OH）₃；
（2）气体C为氨气，检验氨气可以用湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝则为氨气，故答案为：用湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝则为氨气；
（3）取适量X溶液，加入过量的Ba（NO₃）₂溶液，得澄清透明的溶液A，并放出一种无色无味的气体B，B只能为NO，硝酸被亚铁离子还原为无色无味的NO，反应的离子方程式为4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=NO↑+3Fe³⁺+4H₂O，步骤④中是过量二氧化碳与偏铝酸根离子反应生成氢氧化铝程度和碳酸氢根离子，反应的离子方程式为AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案为：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=NO↑+3Fe³⁺+4H₂O；AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）溶液中一定含有的离子有H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Cl^-，不能确定是否含有Al³⁺、Fe³⁺，若要确定是否含有Fe³⁺，可以取适量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色，说明含有Fe³⁺，否则没有，
故答案为：H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Cl^-；Al³⁺、Fe³⁺；Fe³⁺；取适量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色，说明含有Fe³⁺，否则没有．

点评 本题考查了离子检验的实验方法和反应现象分析判断，熟练掌握离子共存的条件及离子性质是解题关键，题目难度中等．