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。

⑴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）的關系如右圖所示。

①該溶液中一定不存在的陽離子是______________ ，一定不存在的陰離子是__________；

含有的陽離子其對應物質的量濃度之比為__________________________________，

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

⑵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）	11.2 L	22.4 L	28.0 L
n (Cl-)	2.5 mol	3.5 mol	4.0 mol
n (Br-)	3.0 mol	2.5mol	2.0 mol
n (I-)	x mol	0	0

①當起始至通入Cl₂的體積為22.4L時，溶液中發生反應總的離子方程式為 __________________________________________ ；

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

 

Answer 1

【答案】

(1)①Ag⁺ 、Mg²⁺ 、Fe³⁺    CO、AlO     c(H⁺):c(NH):c(Al³⁺) = 2：3：1

②Al(OH)₃+OH=AlO+2H₂O

(2) 2Cl₂+6I+2Br=3I₂+4Cl+Br₂；  1：2：1

【解析】

試題分析：（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NH₄⁺，繼續滴加，沉淀量減小直至消失，說明含有Al³⁺，一定不含有CO₃^2-、AlO₂^-（均可與Al³⁺發生雙水解反應），一定不含有Ag⁺、Mg²⁺、Fe³⁺（與OH^-形成的沉淀不能溶于NaOH）；由題目所給數據可得出H⁺、NH₄⁺、Al³⁺的物質的量之比為：2：3：1；沉淀減少段發生的反應為：Al(OH)₃＋OH^－=AlO₂^－＋H₂O

（2）當通入Cl₂的體積為11.2L時，溶液中I^-還有剩余，即氯氣只與I^-反應：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，生成1molCl^-，Cl^-初始物質的量是（2.5—1）mol=1.5 mol，Br^-初始物質的量是3 mol；當通入Cl₂的體積為22.4L時，部分溴離子（0.5mol）已被氧化：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，溴離子消耗氯氣為 0.25 mol，故所有的I^-共消耗Cl₂：1-0.25=0.75mol，即原溶液中的I^-是1.5 mol，則原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物質的量濃度之比是1:2:1。

考點：離子的鑒別、氧化還原反應的計算

點評：本題綜合性強，主要考查學生獲取信息的能力，分析問題的能力和解決問題的能力。