某强酸性溶液 X 中可能含有 、 、 、 、 、 、 中的若干种 某研究性学习小组为探究溶液 X 的组成，进行如下实验 ( 其中 Y 为无色无味的气体 ) ：

回答下列问题：

(1) 溶液 X 中肯定存在的离子有 _______ 。

(2) 写出生成气体 A 的离子方程式 _______ 。

(3) 写出向溶液 E 中通入少量 Y 时一定发生的离子方程式 _______ 。

(4) 则溶液中可能存在的离子 _______ 。

(5) 由沉淀 F 在 KOH 溶液中与 KClO 反应可制得一种新型、高效、多功能水处理剂 已知该水处理剂是一种含氧酸盐，取 该盐溶于水，滴加适量稀硫酸后，再加入 铁粉，恰好完全反应生成 Fe ²⁺ 向反应后的溶液加入一定量的 KOH 溶液至刚好将 Fe ²⁺ 沉淀完全，过滤，将沉淀充分加热后得到 0.03molFe ₂ O ₃ 。将滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的含氧酸的正盐 ( 不是复盐 )Z ，测得其物质的量为 。

① 的化学式为 _______ ，水处理剂的摩尔质量为 _______ 。

② 完成并配平下列方程式： ____+KClO+KOH→____+KCl+H ₂ O ， _________ 。

答案

、 Fe ²⁺ 、 3Fe ²⁺ +4H ⁺ + =3Fe ³⁺ +NO↑+2H ₂ O Ba ²⁺ +2OH ^- +CO ₂ =BaCO ₃ ↓+H ₂ O Cl ^- 、 Al ³⁺ K ₂ SO ₄ 198g/mol 2Fe(OH) ₃ +3KClO +4KOH=2K ₂ FeO ₄ +3KCl+5H ₂ O

【分析】

在强酸性溶液中一定不会存在 ，溶液 X 中加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为 BaSO ₄ 沉淀，说明溶液中含有 离子，生成气体 A ， A 应为 NO ，说明溶液中含有还原性离子，一定为 Fe ²⁺ 离子，则溶液中不能存在 ；溶液 B 中加入过量 NaOH 溶液，生成气体 D ，则 D 为 NH ₃ ，说明溶液中含有 离子，沉淀 F 为 Fe(OH) ₃ ，溶液 E 中通入 Y （ CO ₂ 气体）生成沉淀 G ，则 G 中一定含碳酸钡，可能含 Al(OH) ₃ ，则 E 可能为 NaAlO ₂ ，溶液 H 为 NaHCO ₃ ，综上说明溶液中含有阳离子为 、 Fe ²⁺ ，一定含阴离子为 ，一定不含 、 离子，不能确定是否含有 Al ³⁺ 、 Cl ^- ，以此来解答。

【详解】

(1) 由上述分析可知， X 中含离子为 、 Fe ²⁺ 、 ，故答案为： 、 Fe ²⁺ 、 ；

(2) 根据上述分析知，酸性溶液中加入硝酸钡，亚铁离子被氧化，生成气体 A 为 NO ，离子方程式为 3Fe ²⁺ +4H ⁺ + =3Fe ³⁺ +NO↑+2H ₂ O ，故答案为： 3Fe ²⁺ +4H ⁺ + =3Fe ³⁺ +NO↑+2H ₂ O ；

(3) 向溶液 E 中通入少量 Y 时一定发生的离子方程式 Ba ²⁺ +2OH ^- +CO ₂ =BaCO ₃ ↓+H ₂ O ，故答案为： Ba ²⁺ +2OH ^- +CO ₂ ═ BaCO ₃ ↓ +H ₂ O ；

(4) 由上述分析可知，溶液中可能存在的离子为 Cl ^- 、 Al ³⁺ ，故答案为： Cl ^- 、 Al ³⁺ ；

(5) 沉淀 F 为 Fe(OH) ₃ ，沉淀充分加热后得到 0.03molFe ₂ O ₃ ， n(Fe)=0.06mol ；滴加适量稀硫酸后，再加入 0.04mol 铁粉，恰好完全反应生成 Fe ²⁺ ，则盐中含 n(Fe)=0.02mol ，蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的含氧酸的正盐（不是复盐） Z ，由元素守恒可知， Z 为 K ₂ SO ₄ ，测得其物质的量为 0.08mol ，含 K ⁺ 的物质的量为 0.16mol ，反应后的溶液加入一定量的 KOH 溶液至刚好将 Fe ²⁺ 沉淀完全，则消耗的 KOH 为 0.06mol × 2=0.12mol ，则水处理剂含 K ⁺ 的物质的量为 0.16mol-0.12mol=0.04mol ，水处理剂是一种含氧酸盐，是由 F 被 KClO 氧化生成，则含 +6 价 Fe ，含氧酸根离子应为 ，该盐为 K ₂ FeO ₄ ，其物质的量为 ；

①由上述分析可知， Z 为 K ₂ SO ₄ ，水处理剂的摩尔质量为 ，故答案为： K ₂ SO ₄ ； 198 g/mol ；

② Fe(OH) ₃ 具有还原性， KClO 具有氧化性， Fe 元素的化合价由 +3 价升高为 +6 价， Cl 元素的化合价由 +1 价降低为 -1 价，最小公倍数为 6 ，由电子守恒和原子守恒可知，该反应为 2Fe(OH) ₃ +3KClO+4KOH=2K ₂ FeO ₄ +3KCl+5H ₂ O ，故答案为： 2Fe(OH) ₃ +3KClO +4KOH=2K ₂ FeO ₄ +3KCl+5H ₂ O 。