Question

19．（1）向含有等物質(zhì)的量的SO₃^2-、Fe²⁺、Br^-、I^-的溶液中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl₂，通入Cl₂的體積和溶液中相關(guān)離子的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示．
①原溶液中各離子的物質(zhì)的量是0.1mol
②通入C1₂3.36L時，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺、2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-．
（2）某溶液中僅含如表中的5種離子（不考慮水的電離及離子的水解），且各離子的物質(zhì)的量均為0.01mol．

陰離子	SO42-、NO3-、Cl-
陽離子	Fe3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、Al3+

a若向溶液中加入KSCN溶液，無明顯變化
b若向溶液中加入過量的鹽酸，有氣體生成，溶液中陰離子種類不變
c若向溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．
試回答下列問題：
①原溶液中所含的陰離子是NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-；
②若向原溶液中加入足量NaOH溶液，充分反應(yīng)后靜置一段時間，過濾、洗滌、灼燒，最終所得固體是CuO、Fe₂O₃（寫化學(xué)式）；
③若向原溶液中加入過量鹽酸，寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①由圖3.36L到4.48L，是氯氣與亞鐵離子反應(yīng)，消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{4.48-3.36}{22.4}$=0.05mol，而Cl₂～2Fe²⁺，所以n（Fe²⁺）=0.05mol×2=0.1mol，而等物質(zhì)的量的SO₃^2-、Fe²⁺、Br^-、I^-的溶液中，所以各離子的物質(zhì)的量都為0.1mol；
②還原性SO₃^2-＞I^-＞Fe²⁺＞Br^-，所以氧化亞鐵離子前SO₃^2-和I^-已被完全氧化，反應(yīng)的離子方程式為：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺、2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-；
（2）若向溶液中加入KSCN溶液，無明顯變化，說明原溶液中不含F(xiàn)e³⁺；若向溶液中加入過量的鹽酸，有氣體生成，溶液中陰離子種類不變，說明原溶液中含有Cl^-，該氣體只能是NO，說明含有具有氧化性的NO₃^-和還原性的Fe²⁺，若向溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明原溶液中含有SO₄^2-，各離子的物質(zhì)的量均為0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知還應(yīng)含有Cu²⁺，若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒至恒重，得到的固體是氧化鐵和氧化銅．

解答 解：（1）①由圖3.36L到4.48L，是氯氣與亞鐵離子反應(yīng)，消耗氯氣的物質(zhì)的量為：$\frac{4.48-3.36}{22.4}$=0.05mol，而Cl₂～2Fe²⁺，所以n（Fe²⁺）=0.05mol×2=0.1mol，而等物質(zhì)的量的SO₃^2-、Fe²⁺、Br^-、I^-的溶液中，所以各離子的物質(zhì)的量都為0.1mol，故答案為：0.1；
②還原性SO₃^2-＞I^-＞Fe²⁺＞Br^-，所以氧化亞鐵離子前SO₃^2-和I^-已被完全氧化，反應(yīng)的離子方程式為：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺、2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，故答案為：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺、2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-；
（2）①若向溶液中加入KSCN溶液，無明顯變化，說明原溶液中不含F(xiàn)e³⁺；若向溶液中加入過量的鹽酸，有氣體生成，溶液中陰離子種類不變，說明原溶液中含有Cl^-，該氣體只能是NO，說明含有具有氧化性的NO₃^-和還原性的Fe²⁺，若向溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明原溶液中含有SO₄^2-，各離子的物質(zhì)的量均為0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知還應(yīng)含有Cu²⁺，所以原溶液中所含陽離子是Fe²⁺、Cu²⁺；陰離子是NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-，
故答案為：NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-；
②原溶液中所含陽離子是Fe²⁺、Cu²⁺，若向原溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒至恒重，得到的固體是CuO、Fe₂O₃，故答案為：CuO、Fe③加入鹽酸，具有氧化性的NO₃^-和還原性的Fe²⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案為：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的檢驗(yàn)、鑒別以及方程式的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，解答本題的關(guān)鍵是把握有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式的書寫．