Question

（11分）某溶液僅含下表離子中的5種（不考慮水的電離及離子的水解）且各種離子物質的量均為1mol。
陽離子:Na+     Mg2+     Fe3+   Al3+     Fe2+
陰離子:OH-    CO32-    Cl-     NO3-    SO42-
①若向溶液中加入KSCN溶液無明顯變化；
②若向原溶液中加入稀鹽酸，有無色氣體生成，溶液中陰離子種類不變；請推斷：
（1）原溶液中含有陽離子:________；含有陰離子:__________；
（2）向原溶液中加入足量稀鹽酸發生反應的離子方程式：______    ___  _       ；
（3）若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應后過濾，洗滌，灼燒至恒重，得到的固體質量為__________g。

Answer 1

（1）Mg2+   Fe2+；（2分）Cl-   NO3-   SO42-；（3分）
（2）3Fe^2＋＋NO₃^－＋4H^＋=3Fe^3＋＋NO↑＋2H₂O
（3）120g。（3分）

①說明沒有Fe³⁺。加入鹽酸陰離子種類不變，所以溶液中不能含有CO₃^2－和OH-。又因為生成無色氣體，在所給的離子中只有通過硝酸根的還原才能生成NO，所以原溶液中一定含有NO3-。所以必須有還原性離子，即一定含有亞鐵離子。因為物質的量均是1mol，且只有5種離子，所以若鎂離子、鈉離子和鋁離子同時存在，或存在2種，都不能滿足溶液呈電中性，所以三者只能含有一種，因此氯離子和SO42-必須同時存在。根據離子的濃度大小可以判斷，鎂離子存在，鋁離子和鈉離子不能存在。若加入足量的氫氧化鈉溶液，最終生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化鐵，灼燒得到氧化鎂和氧化鐵，根據原子守恒可知，質量是1mol×40g/mol＋0.5mol×160g/mol＝120g。