Question

【题目】某强酸性溶液X：可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42-、SiO32-、NO3-中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，转化关系如图所示。反应过程中有一种气体在空气中会变为红棕色。回答下列问题：

（1）沉淀C是___(填化学式)，由此可确定溶液X中肯定不存在的阳离子有___。

（2）气体A是___(填化学式)，产生气体A的离子方程式为___。

（3）步骤④中发生反应的离子方程式为___。

（4）根据题给信息和图中转化关系，可以确定溶液X中肯定存在的离子有___，可能存在的离子有___。

Answer 1

【答案】BaSO4 Ba2+ NO 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- Al3+、NH4+、SO42-、Fe2+ Fe3+

【解析】

①溶液X为强酸性，则溶液中不存在弱酸根离子CO32－、SiO32－，溶液X和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液X中存在SO42－，不存在和硫酸根离子反应的Ba2＋，沉淀C是BaSO4；

②酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，溶液中Fe2＋和NO3－不能共存，加入硝酸钡产生气体，在空气中会变为红棕色，则溶液中存在Fe2＋、不存在NO3－，气体A是NO；

③溶液B中加入氢氧化钠溶液、加热时，产生气体D，则溶液中含有NH4＋，D是NH3，产生沉淀E，则E中含有Fe（OH）2，可能含有Fe（OH）3；

④溶液F中通入过量CO2生成沉淀H，则溶液X中含有Al3＋；

综上，强酸性溶液X中：溶液X中肯定不存在的离子有CO32－、SiO32－、NO3－、Ba2＋，肯定存在的离子有Al3＋、NH4＋、Fe2＋、SO42－，可能存在的离子为Fe3＋。

（1）溶液X为强酸性，则溶液中不存在弱酸根离子CO32－、SiO32－，溶液X和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液X中存在SO42－，不存在和硫酸根离子反应的Ba2＋，沉淀C是BaSO4；

（2）酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，加入硝酸钡产生气体，在空气中会变为红棕色，则溶液中存在Fe2＋、不存在NO3－，气体A是NO，反应的离子方程式为3Fe2＋+4H＋+NO3－=3Fe3＋+NO↑+2H2O；

（3）溶液F中通入过量CO2生成沉淀H，步骤④中发生反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。

（4）根据题给信息和图中转化关系，强酸性溶液X中：溶液X中肯定不存在的离子有CO32－、SiO32－、NO3－、Ba2＋，肯定存在的离子有Al3＋、NH4＋、Fe2＋、SO42－，可能存在的离子为Fe3＋。