某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种，取

Question

某强酸性溶液X中含有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）上述离子中，不能确定的阳离子是______，若要用实验证明该离子一定不存在，其最可靠的化学方法是______．（2）写出下列反应的离子方程式：①中生成气体A：______．②生成沉淀I：______．（3）假设测定A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H+）=0.04mol，且不能确定含有的离子只有一种．当X溶液中不能确定离子是______，沉淀C的物质的量为______．

Answer 1

强酸性溶液中一定不会存在CO₃^2-和SO₃^2-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO₄沉淀，说明溶液中含有SO₄^2-离子，生成气体A，A连续被氧化生成D和E，则A为NO，D为NO₂，E为HNO₃，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe²⁺离子，溶液B中加入过量NaOH溶液，沉淀G为Fe（OH）₃，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NaOH和NaAlO₂，说明溶液中含有Al³⁺离子，溶液中含有Fe²⁺离子，就一定不含NO₃^-离子，含有SO₄^2-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）根据以上分析可知，溶液中不能确定的阳离子为Fe³⁺；
通常用硫氰化钾溶液检验铁离子，检验方法为：取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe³⁺，
故答案为：Fe³⁺；取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe³⁺；
（2）①气体ANO，Fe²⁺离子被氧化为Fe³⁺离子，NO₃^-离子被还原为NO气体，反应的离子方程式为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
②H中NaAlO₂，沉淀I为氢氧化铝，偏铝酸根离子与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H⁺）=0.04mol，根据反应3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知亚铁离子为0.03mol，根据溶液电中性可知：2n（Fe²⁺）+3n（Al³⁺）+n（NH₄⁺）=2n（SO₄^2-），n（SO₄^2-）=

2×0.03mol+3×0.01mol+0.01mol+0.04mol

2

=0.07mol，
当X溶液中不能确定的离子是Fe³⁺，则硫酸根离子的物质的量大于0.07mol，生成沉淀C硫酸钡的物质的量大于0.07mol；
当X溶液中不能确定的离子为Cl^-，则硫酸根离子的物质的量小于0.07mol，生成沉淀C硫酸钡的物质的量小于0.07mol，
故答案为：Fe³⁺；＞0.07mol（或Cl^-；＜0.07mol ）．