Question

某种溶液仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离与离子的水解），且各种离子的物质的量均为1mol。

阳离子	K^+、 Ba^2+、 Fe^2+、 Al^3+、 Fe^3+、 Mg^2+
阴离子	OH^－、 HCO3^－、 CO3^2－、 Cl^－、 NO3^－、 SO4^2－

若向原溶液中加入足量的盐酸，有气体生成，并且经分析知：反应前后溶液中阴离子的种类没有变化。

（1）溶液中_______（填“一定”、“一定不”、“可能”）含有HCO₃^－或CO₃^2－，理由是_____________________。

（2）原溶液中所含的阴离子为_________________，阳离子为________________。

（3）向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成的离子反应方程式为：_____________ 。

（4）若向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥并灼烧至恒重，得到固体的质量为_______ g。

Answer

一定不 HCO3—与CO32—均可与盐酸反应生成CO2，造成阴离子种类有所变化 Cl－，NO3－，SO42－ Fe2+、Mg2+ 3Fe2+ + NO3－ + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O 120

【解析】本题考查离子共存和离子检验，原溶液中加入足量的盐酸，阴离子的种类不变，原溶液中一定含有Cl－，原溶液种不含OH－、HCO3－和CO32－，有气体生成，利用NO3－在酸性条件下，具有强氧化性，把还原性离子氧化，自己被还原成NO，即原溶液中含有Fe2＋和NO3－，原溶液有五种离子组成，且每种离子物质的量为1mol，因此原溶液中含有Mg2＋和SO42－，（1）原溶液中一定不存在HCO3－和CO32－，因为加入足量的盐酸，阴离子的种类不变，而HCO3－、CO32－与H＋反应生成CO2；（2）根据上述分析，含有阴离子是Cl－，NO3－，SO42－ ，含有阳离子是 Fe2＋、Mg2＋；（3）利用NO3－在酸性条件下强氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，本身被还原成NO，离子反应方程式为：3Fe2＋+ NO3－+ 4H＋ = 3Fe3＋+ NO↑+ 2H2O；（4）加入NaOH溶液，得到沉淀，灼烧沉淀，最后得到的是MgO和Fe2O3，Mg2＋和Fe2＋的物质的量为1mol，根据元素守恒，固体的质量为(1×40＋1×160/2)g=120g。

点睛：在离子共存和离子检验中，特别注意电荷守恒，根据题目信息，可以判断出一定含有NO3－、Cl－和Fe2＋，因为原溶液由五种离子组成，且每种离子的物质的量为1mol，现在这三种离子已经电荷守恒，也就是另外两种离子也要电荷守恒，即有阴离子和阳离子，阴离子只能是SO42－，阳离子只能是Mg2＋。