Question

（12分）某混合溶液中可能含有的離子如下表所示：

可能大量含有的陽離子	H+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH、Fe3+
可能大量含有的陰離子	Cl-、Br-、I-、CO、AlO

為探究其成分，進行了以下探究實驗。

（1）探究一：

甲同學取一定量的混合溶液，向其中逐滴加入氫氧化鈉溶液，產生沉淀的物質的量(n)與加入氫氧化鈉溶液的體積（V）的關系如圖所示。

①該溶液中一定含有的陽離子是______________，其對應物質的量濃度之比為________，一定不存在的陰離子是_____________；

②請寫出沉淀減少過程中發生反應的離子方程式_____________________________。

（2）探究二：

乙同學檢測到該溶液中含有大量的Cl^-、Br^-、I^-，若向1 L該混合溶液中通入一定量的Cl₂，溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物質的量與通入Cl₂的體積（標準狀況）的關系如下表所示，分析后回答下列問題：

Cl2的體積（標準狀況）	5.6 L	11.2 L	22.4 L
n (Cl-)	2.5 mol	3.0 mol	4.0 mol
n (Br-)	3.0 mol	2.8 mol	1.8 mol
n (I-)	x mol	0	0

①當通入Cl₂的體積為5.6 L時，溶液中發生反應的離子方程式為_______________；

②原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物質的量濃度之比為______________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）①H⁺、NH、Al³⁺ ； 2：3：1  ； CO、AlO

 ②Al(OH)₃+OH==AlO+2H₂O

（2）Cl₂+2I==I₂+2Cl；  10：15：4

【解析】（1）向混合液中滴加NaOH溶液，一開始無沉淀生成，說明含有H⁺；沉淀量最大時繼續滴加NaOH溶液，不沉淀的量不變，說明含有NH，繼續滴加，沉淀量減小直至消失，說明含有Al³⁺，不含有CO、AlO（均可與Al³⁺發生雙水解反應），不能含有Ag⁺、Mg²⁺、Fe³⁺（與OH^—形成的沉淀不能溶于NaOH）；

所涉及的反應為：H^＋＋OH^－=H₂O  Al^3＋＋3OH^－=Al(OH)₃ 

NH₄^＋＋OH^－=NH₃·H₂O   Al(OH)₃＋OH^－=AlO₂^－＋H₂O

由題目所給數據可得出H⁺、NH、Al³⁺的物質的量之比為：2：3：1

（2）當通入Cl₂的體積為5.6L時，溶液中I^—還有剩余，即氯氣只與I^-反應：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，生成0.5摩爾Cl^-，Cl^-初始物質的量是（2.5—0.5）mol=2 mol，Br^-初始物質的量是3 mol；

當當通入Cl₂的體積為11.2L時，部分溴離子（0.2mol）已被氧化：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，溴離子消耗氯氣為 0.1 mol，故所有的I^-共消耗Cl₂：0.25+（0.25-0.1）=0.4mol，即原溶液中的I^-是0.8 mol，則原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物質的量濃度之比是10:15:4