Question

【題目】某強酸性透明溶液X含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一種或幾種，取該溶液進行連續實驗，實驗內容如下：

根據以上信息，回答下列問題：

（1）上述離子中，溶液X中除H+外還肯定含有的離子是___________________，不能確定是否含有的離子是________________________．

（2）沉淀G的化學式為________________________________．

（3）寫出有關離子方程式：反應①中生成A________________________________．反應②__________________．

（4）溶液E濃度不同時與金屬鎂反應產物也不同，若參加反應的鎂與E物質的量之比為2：5，則反應的化學方程式為________________________________________.

Answer 1

【答案】 Al3+ 、NH4+、Fe2+ 、SO42- Cl- Fe(OH)3 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+N2O↑+5H2O

【解析】（1）、在強酸性溶液中一定不會存CO32-、SO32-在離子，加入過量的硝酸鋇溶液生成沉淀，則該沉淀是BaSO4，說明溶液中含有SO42-，則一定不含有Ba2＋；生成的氣體A連續與氧氣反應生成D和E，則A為NO，D為NO2，E為HNO3，說明溶液中含有還原性的離子，則一定為Fe2＋，因溶液中含有Fe2＋，則在酸性溶液中一定不含有NO3－；溶液B中加入過量的NaOH溶液，生成氣體F，則F為NH3，說明溶液中含有NH4＋，溶液H中通入過量的CO2，生成沉淀I，則I為Al(OH)3，H為NaOH和NaAlO2，說明溶液中含有Al3＋；此時無法確定的是Cl－。因此溶液中肯定含有的離子是：Al3+ 、NH4+、Fe2+ 、SO42-，無法確定是否含有的離子是Cl－。

（2）、溶液中的Fe2＋在酸性條件下被NO3－氧化生成了Fe3＋，加入NaOH溶液后生成了Fe(OH)3，故答案是Fe(OH)3。

（3）、根據上述分析，反應①是3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，反應②是：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。

（4）、根據（1）中分析可知，溶液E為硝酸溶液，設Mg為2mol，則硝酸為5mol，2mol的Mg完全反應失去4mol電子，同時生成2mol的Mg(NO3)2，則生成2mol的Mg(NO3)2 ，根據原子守恒規律，未作氧化劑的HNO3是4mol。根據得失電子守恒，剩余的1molHNO3應得到4mol電子，則N原子從+5價降低到+1價，HNO3生成的還原產物是N2O，因此反應的化學方程式是：4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+N2O↑+5H2O。