Question

某種物質(zhì)溶于水后得到的溶液中，含有K⁺、Fe²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、NH₄⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、NO₃^-離子中的某幾種．
（1）甲同學(xué)欲探究溶液的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①取少量溶液于試管中，逐滴加入濃氫氧化鈉溶液至過(guò)量，發(fā)現(xiàn)開始生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，加熱有刺激性氣體放出，過(guò)濾；②取濾液通入過(guò)量CO₂氣體，出現(xiàn)白色沉淀．該溶液中一定含有的離子是

 

；寫出②中生成白色沉淀的離子方程式

 

．
（2）乙同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取少量溶液于試管中，滴加幾滴硫氰化鉀溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；再滴加H₂O₂，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色；繼續(xù)滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去且有氣泡產(chǎn)生．為弄清其中緣由，乙同學(xué)查閱資料知：H₂O₂+SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑+N₂↑+H₂O+H⁺
①該反應(yīng)中，被氧化的元素為

 

，每生成lmol CO₂轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

N_A；
②根據(jù)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請(qǐng)判斷還原性強(qiáng)弱為：Fe²⁺

 

SCN^-（填＜、=或＞）；
③根據(jù)資料，乙同學(xué)提出的猜想是：H₂O₂將SCN^-氧化使紅色逐漸褪去．請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證乙同學(xué)的猜想是否正確

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見離子的檢驗(yàn)方法

專題：

分析：（1）①取少量溶液于試管中，逐滴加入濃氫氧化鈉溶液至過(guò)量，發(fā)現(xiàn)開始生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，加熱有刺激性氣體氨氣放出，說(shuō)明含有二價(jià)鐵離子、氨根離子，一定不含碳酸根離子、硝酸根離子；②取濾液通入過(guò)量CO₂氣體，出現(xiàn)白色沉淀，白色沉淀為氫氧化鋁，一定含有鋁離子；
（2）①依據(jù)方程式：H₂O₂+SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑+N₂↑+H₂O+H⁺，可知N、S鹽酸化合價(jià)升高，S元素化合價(jià)有-2價(jià)升高到+6價(jià)，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高到0價(jià)，被氧化，結(jié)合化合價(jià)的變化解答；
②依據(jù)過(guò)氧化氫與Fe²⁺，SCN^-反應(yīng)的先后順序判斷還原性強(qiáng)弱；
③三價(jià)鐵離子遇到硫氫根離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成血紅色物質(zhì)，若乙同學(xué)觀點(diǎn)正確，再滴加KSCN溶液，溶液應(yīng)該能恢復(fù)紅色．

解答： 解：（1）①取少量溶液于試管中，逐滴加入濃氫氧化鈉溶液至過(guò)量，發(fā)現(xiàn)開始生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明含有Fe²⁺，發(fā)生反應(yīng)為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，則一定不含CO₃^2-、NO₃^-，加熱有刺激性氣體放出為氨氣，說(shuō)明一定含有NH₄⁺；
②取濾液通入過(guò)量CO₂氣體，出現(xiàn)白色沉淀，溶液中含有Al³⁺，鋁離子與過(guò)量的氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，鋁離子與碳酸根離子能夠發(fā)生雙水解，所以一定不含碳酸根離子，依據(jù)溶液呈電中性，可知一定含有陰離子：SO₄^2-；所以溶液中一定含有的離子為：Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-；
偏鋁酸鈉通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-，
故答案為：Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-；AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-；
（2）①依據(jù)方程式：H₂O₂+SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑+N₂↑+H₂O+H⁺，可知N、S鹽酸化合價(jià)升高，S元素化合價(jià)有-2價(jià)升高到+6價(jià)，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高到0價(jià)，被氧化，每生成lmol CO₂，有方程式可知生成1molSO₄^2-，0.5mol+N₂，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為1mol×8+0.5mol×2×3=11mol，為11N_A；
故答案為：N、S；11；
②依據(jù)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象：取少量溶液于試管中，滴加幾滴硫氰化鉀溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；再滴加H₂O₂，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色；繼續(xù)滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去且有氣泡產(chǎn)生，可知：過(guò)氧化氫先強(qiáng)氧化Fe²⁺，所以Fe²⁺還原性較強(qiáng)；
故答案為：＞；
③如乙同學(xué)猜測(cè)正確，則可取少量褪色后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢復(fù)紅色，
故答案為：取少量褪色后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢復(fù)紅色，證明乙同學(xué)推斷正確．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了離子推斷，為高頻考點(diǎn)，注意掌握離子反應(yīng)發(fā)生條件，明確常見離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等．