Question

【題目】I.工業上利用反應ZnFe2 （C2O4）3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制備ZnFe2O4。

（1）ZnFe2O4中Fe的化合價為___________。

（2）該反應中還原產物是________（填化學式），每生成1mol ZnFe2O4，轉移的電子數為________。

Ⅱ.在pH=l的某溶液X中僅含有NH4+、Al3+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一種或幾種（忽略水的電離及離子的水解），取該溶液進行連續實驗，實驗過程如圖：

已知：NO3-+Al+OH-+H2O→NH4++[Al（OH）4]-

（1）溶液X中除H+外，一定存在的離子是_________________。

（2）寫出生成沉淀N的離子方程式_________________。

（3）若取原溶液X少許直接加入AgNO3溶液產生白色沉淀，則確定該溶液中一定含有Cl-，你認為這種說法是否合理。_______（填“是”或“否”），其理由是____________。

Answer 1

【答案】 +3 CO 4NA或2.408×1024 NH4+、Fe2+、SO42- Al（OH）4]-+ CO2=Al（OH）3↓+HCO3- 否 該試樣中含有SO42-，加入AgNO3溶液會產生Ag2 SO4微溶性白色沉淀，故不能確定是否含有Cl-

【解析】 I.（1）. ZnFe2O4中鋅的化合價+2價，氧元素化合價-2價，設鐵元素的化合價為+x價，結合化合價代數和為0，計算得到Fe的化合價，+2+x×2+（-2）×4=0，x=+3，故答案為：+3；

（2）. 工業上利用反應ZnFe2 （C2O4）3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制備ZnFe2O4，反應過程中鐵元素化合價由+2價變為+3價，碳元素化合價從+3價變為+4價和+2價，則還原產物為： CO；每生成1mol ZnFe2O4，碳元素化合價從+3價變為+2價，降低得到電子，根據方程式可知，每生成1mol ZnFe2O4，則生成4molCO，轉移電子的物質的量是4mol，轉移的電子數是4NA或2.408×1024，故答案是：CO；4NA或2.408×1024。

Ⅱ. pH=1的溶液為強酸性溶液，在強酸性溶液中一定不會存在CO32-；加入過量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀C為BaSO4，說明溶液中含有SO42-，生成氣體A，則A只能是NO，說明溶液中含有還原性離子，則一定為Fe2+，溶液B中加入過量NaOH溶液，沉淀F只能為Fe(OH)3，生成氣體D，則D為NH3，說明溶液中含有NH4+；溶液E中加入過量的Al粉，根據已知方程式NO3-+Al+OH-+H2O→NH4++[Al（OH）4]-，則溶液H中含有[Al（OH）4]-，通入CO2氣體，生成沉淀N，則N為Al（OH）3，說明溶液中不一定含有Al3+離子，再根據離子共存知識，溶液中含有Fe2+離子，則一定不含NO3-，因一定含有SO42-離子，則一定不含Ba2+，不能確定是否含有的離子Fe3+和Cl-，以此進行解答即可。

（1）.根據上述分析可知，溶液X中除了H+外，一定存在的離子是：. NH4+、Fe2+、SO42-，故答案是：. NH4+、Fe2+、SO42-；

（2）.溶液H中通入足量CO2，與溶液H中的[Al（OH）4]-反應生成Al(OH)3沉淀，反應的離子方程式是：Al（OH）4]-+ CO2=Al（OH）3↓+HCO3-，故答案是：Al（OH）4]-+ CO2=Al（OH）3↓+HCO3-；

（3）. 取原溶液X少許直接加入AgNO3溶液產生白色沉淀，因溶液X中一定含有SO42-，可與Ag＋反應生成Ag2SO4微溶性白色沉淀，故不能確定X溶液中是否含有Cl－，故答案是：否；該試樣中含有SO42-，加入AgNO3溶液會產生Ag2 SO4微溶性白色沉淀，故不能確定是否含有Cl-。