Question

某溶液仅含下列离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解）且各种离子物质的量均为1mol．
阳离子：Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺；阴离子：OH^-、CO₃^2-、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-．
①若向溶液中加入KSCN溶液无明显变化；
②若向原溶液中加入稀盐酸，有无色气体生成，溶液中阴离子种类不变； 请推断：
（1）原溶液中含有阳离子

 

含有阴离子

 

（2）向原溶液中加入足量稀盐酸发生反应的离子方程式

 

（3）若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为

 

g．

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：

分析：向溶液中加入KSCN溶液无明显变化，所以溶液中无三价铁离子；向原溶液中加入稀盐酸，有无色气体生成，溶液中阴离子种类不变，若溶液中含有碳酸根离子，加入盐酸后，溶液中阴离子种类会减少，所以溶液中含有二价铁离子和硝酸根离子；二价铁离子和氢氧根离子生成沉淀，所以溶液中没有氢氧根离子；溶液仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解）且各种离子物质的量均为1mol，根据溶液中阴阳离子电荷相等，二价铁离子和氯离子、硝酸根离子所带电荷相等，溶液中没有氢氧根离子，所以阴离子是硫酸根离子，溶液中呈现二价的阳离子有镁离子，所以溶液中含有镁离子．
若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体是氧化铁和氧化镁，根据铁原子、镁原子守恒计算固体质量．

解答： 解：向溶液中加入KSCN溶液无明显变化，所以溶液中无三价铁离子；向原溶液中加入稀盐酸，有无色气体生成，溶液中阴离子种类不变，若溶液中含有碳酸根离子，加入盐酸后，溶液中阴离子种类会减少，所以溶液中含有二价铁离子和硝酸根离子；二价铁离子和氢氧根离子生成沉淀，所以溶液中没有氢氧根离子；溶液仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解）且各种离子物质的量均为1mol，根据溶液中阴阳离子电荷相等，二价铁离子和氯离子、硝酸根离子所带电荷相等，溶液中没有氢氧根离子，所以阴离子是硫酸根离子，溶液中呈现二价的阳离子有镁离子，所以溶液中含有镁离子．
（1）通过以上分析知，原溶液中含有阳离子为：Fe²⁺，Mg²⁺；含有阴离子：NO₃^-，Cl^-，SO₄^2-．
故答案为：Mg²⁺、Fe²⁺；Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-；
（2）二价铁离子和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，反应方程式为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（3）向原溶液中加入足量的NaOH溶液，生成氢氧化镁沉淀和氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁不稳定会被空气氧化成氢氧化铁，所以充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体是氧化铁和氧化镁，
根据原子守恒计算固体质量．
Mg²⁺----MgO
1mol    40g
1mol    40g
Fe²⁺----

1

2

Fe₂O₃；
1mol      80g
1mol      80g
所以固体质量为40g+80g=120g，
故答案为：120．

点评：本题考查了常见阴阳离子的检验、离子共存、离子方程式的书写等，综合性较强，难度中等，易错点是：二价铁离子能和硝酸反应生成无色气体．