Question

19．某透明溶液仅含Na⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-中的4种离子，所含离子均为1mol．若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（不考虑水的电离和离子的水解）．回答下列问题：
①溶液中存在的离子是Na⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-；
②写出溶液中加入过量的稀硫酸反应的离子方程式3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
③向原溶液中滴加足量NaOH溶液后，过滤洗涤灼烧，最终得到固体质量为80g．

Answer 1

分析 ①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；
②Fe²⁺、NO₃^-的氧化还原反应生成硝酸铁和NO和水；
③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．

解答 解：①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：Na⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-，
故答案为：Na⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-；
②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，根据铁原子守恒，2Fe～Fe₂O₃，其质量为m=nM=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．