Question

19．某透明溶液僅含Na⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-中的4種離子，所含離子均為1mol．若向該溶液中加入過量的稀硫酸，有氣泡產生，且溶液中陰離子種類不變（不考慮水的電離和離子的水解）．回答下列問題：
①溶液中存在的離子是Na⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-；
②寫出溶液中加入過量的稀硫酸反應的離子方程式3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
③向原溶液中滴加足量NaOH溶液后，過濾洗滌灼燒，最終得到固體質量為80g．

Answer 1

分析 ①向該溶液中加入過量的稀硫酸，有氣泡產生，且溶液中陰離子種類不變，則一定發生Fe²⁺、NO₃^-的氧化還原反應生成硝酸鐵和NO，陰離子種類不變，則原溶液中存在SO₄^2-，又溶液中含有四種離子，所含離子的物質的量均為1mol，由電荷守恒可知，含有帶一個單位正電荷的陽離子，以此來解答；
②Fe²⁺、NO₃^-的氧化還原反應生成硝酸鐵和NO和水；
③若向該溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應后，過濾、洗滌、灼燒，最終所得固體為氧化鐵．

解答 解：①向該溶液中加入過量的稀硫酸，有氣泡產生，且溶液中陰離子種類不變，則一定發生Fe²⁺、NO₃^-的氧化還原反應生成硝酸鐵和NO，陰離子種類不變，說明原溶液中原來已經存在SO₄^2-，又溶液中含有四種離子，反應生成了Fe³⁺，所含離子的物質的量均為1mol，由電荷守恒可知，含有帶一個單位正電荷的陽離子，即一定含有Na⁺，由上述推斷可知，該溶液中所含的離子為：Na⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-，
故答案為：Na⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-；
②向該溶液中加入過量的稀硫酸，稀硫酸中的氫離子和硝酸根離子將亞鐵離子氧化為鐵離子，同時會生成一氧化氮，發生反應的離子方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
③若向該溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應后，過濾、洗滌、灼燒，最終所得固體為氧化鐵，根據鐵原子守恒，2Fe～Fe₂O₃，其質量為m=nM=0.5mol×160g/mol=80g，
故答案為：80．

點評 本題考查離子的檢驗，明確常見離子的性質及檢驗中發生的化學反應是解答本題的關鍵，注意檢驗中應排除離子的相互干擾來解答，并注意離子共存及電荷守恒的應用，題目難度中等．