Question

某溶液仅含Fe²⁺、Na⁺、Al³⁺、Ba²⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-中的4种离子，所含离子的物质的量均为1mol．若向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气体产生，且溶液中阴离子种类不变（不考虑水的电离和离子的水解）．回答下列问题：
（1）若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，现象是：

 

（2）写出向该溶液中加入过量的稀硫酸发生反应的离子方程式为：

 

（3）经分析，该溶液所含的4种离子是：

 

（4）判定另外3种离子不能存在的主要依据有三个：
①向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气体产生，且溶液中阴离子种类不变、②所含离子的物质的量均为1mol，则③是

 

．
（5）若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，将所得的沉淀过滤再灼烧，最后所得固体的质量为

 

g．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：物质检验鉴别题

分析：向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变，则一定发生Fe²⁺、NO₃^-的氧化还原反应生成硝酸铁和NO，阴离子种类不变，则原溶液中存在SO₄^2-，又溶液中含有四种离子，所含离子的物质的量均为1mol，由电荷守恒可知，含有带一个单位正电荷的阳离子，以此来解答．

解答： 解：向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变，则一定发生Fe²⁺、NO₃^-的氧化还原反应生成硝酸铁和NO，阴离子种类不变，说明原溶液中原来已经存在SO₄^2-，又溶液中含有四种离子，反应生成了Fe³⁺，所含离子的物质的量均为1mol，由电荷守恒可知，含有带一个单位正电荷的阳离子，即一定含有Na⁺，由上述推断可知，该溶液中所含的离子为：Fe²⁺、Na⁺、SO₄^2-、NO₃^-，
（1）若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，稀硫酸中的氢离子和硝酸根离子将亚铁离子氧化为铁离子遇到硫氰酸根离子显示红色，同时会生成一氧化氮，一氧化氮遇到氧气生成的是二氧化氮，故答案为：产生无色气体，迅速变为红棕色，溶液呈血红色；
（2）写出向该溶液中加入过量的稀硫酸，稀硫酸中的氢离子和硝酸根离子将亚铁离子氧化为铁离子，同时会生成一氧化氮，发生反应的离子方程式为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（3）该溶液中所含的离子为：Fe²⁺、Na⁺、SO₄^2-、NO₃^-，故答案为：Fe²⁺、Na⁺、SO₄^2-、NO₃^-；
（4）由上述推断可知，该溶液中所含的离子为：Fe²⁺、Na⁺、SO₄^2-、NO₃^-，依据是：①向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气体产生，且溶液中阴离子种类不变；②所含离子的物质的量均为1mol；③是溶液中离子电荷守恒，故答案为：离子电荷守恒；
（5）若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体为氧化铁，其质量为：0.5mol×160g/mol=80g，故答案为：80．

点评：本题考查离子的检验，明确常见离子的性质及检验中发生的化学反应是解答本题的关键，注意检验中应排除离子的相互干扰来解答，并注意离子共存及电荷守恒的应用，题目难度中等．