某种物质溶于水后得到的溶液中，含有Fe2+、Fe3+、SO42-、NH4+、Ba2+、CO32-离子中的某几种。甲同学欲探究溶液的组成，进行了如下实验：①

题文

某种物质溶于水后得到的溶液中，含有Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、NH₄⁺、Ba²⁺、CO₃^2-离子中的某几种。
（1）甲同学欲探究溶液的组成，进行了如下实验：①取少量溶液于试管中，逐滴加入浓氢氧化钠溶液，发现开始生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，同时伴有刺激性气体放出；②另取少量溶液于试管中，加入足量盐酸酸化后再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成。
该溶液中一定含有的离子是               ；
写出①中白色沉淀转化为红褐色沉淀的化学方程式                                          。
（2）乙同学进行如下实验：取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰酸钾溶液，无明显现象；再滴加H₂O₂，发现溶液变红色；继续滴加H₂O₂，红色逐渐褪去且有气泡产生。为弄清其中缘由，乙同学查阅资料知：
H₂O₂＋SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑＋N₂↑＋H₂O＋H⁺
①该反应中，被氧化的元素为       ，每生成lmol CO₂转移的电子数为        N_A；
②根据乙同学的实验现象，请判断还原性强弱为：Fe²⁺       SCN^-（填＜、=或＞）；
③根据资料，乙同学提出的猜想是：H₂O₂将SCN^-氧化使红色逐渐褪去。请你设计一个实验，验证乙同学的猜想是否正确                                                                      。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（12分，每空2分）1.（1）Fe²⁺、SO₄^2-、NH₄⁺（少1种扣1分，多写、写错不得分）
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O＝4Fe(OH)₃  （2）①N、S     11        ② ＞
③取少量褪色后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢复红色，证明乙同学推断正确

解析

1.（1）取少量溶液于试管中，逐滴加入浓氢氧化钠溶液，发现开始生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，同时伴有刺激性气体放出，因此根据实验现象可知，白色沉淀是氢氧化亚铁，最终被氧化生成了氢氧化铁，因此原溶液中含有亚铁离子，则一定没有CO₃^2-；产生的刺激性气味的气体是氨气，所以溶液中还含有NH₄⁺；②另取少量溶液于试管中，加入足量盐酸酸化后再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该白色沉淀应该是硫酸钡，所以溶液中含有SO₄^2-，因此一定没有Ba²⁺，所以该溶液中一定含有的离子是Fe²⁺、SO₄^2-、NH₄⁺；氢氧化亚铁极易被氧化生成氢氧化铁，反应的方程式为4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O＝4Fe(OH)₃。
（2）①根据反应H₂O₂＋SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑＋N₂↑＋H₂O＋H⁺可知，双氧水中氧元素的化合价从－1价降低到－2价，得到电子，被还原，双氧水是氧化剂。SCN^-中S和N元素的化合价分别从－2价和－3价升高到＋6价和0价，所以被氧化的元素是N和S。KSCN是还原剂，所以每生成lmol CO₂转移的电子的物质的量＝（6＋2＋0＋3）mol＝11mol，因此电子个数为11N_A。
②取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰酸钾溶液，无明显现象；再滴加H₂O₂，发现溶液变红色，此时亚铁离子被氧化生成了铁离子，铁离子与KSCN溶液反应显红色；继续滴加H₂O₂，红色逐渐褪去且有气泡产生，这说明此时KSCN溶液被氧化，所以还原性强弱为：Fe²⁺＞SCN^-。
③如果是H₂O₂将SCN^-氧化使红色逐渐褪去，则只需要取少量褪色后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢复红色，即可证明乙同学推断正确。

考点

据考高分专家说，试题“某种物质溶于水后得到的溶液中，含有Fe2.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。