题目内容

1 L某混合溶液,可能含有的离子如下表。
可能大量含有的阳离子
H、K、Mg2、Al3、NH4+、Fe2、Fe3
可能大量含有的阴离子
Cl、Br、I、CO32、AlO2
 
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是_________________________。

(2)BC段离子方程式为_______________________________________________。
(3)V1、V2、V3、V4之间的关系为__________________________________________。
(4)经检测,该溶液中还含有大量的Cl、Br、I,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl、Br、I的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如表所示,分析后回答下列问题。
Cl2的体积(标准状况)
2.8 L
5.6 L
11.2 L
n(Cl)
1.25 mol
1.5 mol
2 mol
n(Br)
1.5 mol
1.4 mol
0.9 mol
n(I)
a mol
0
0
 
①当通入Cl2的体积为2.8 L时,溶液中发生反应的离子方程式为_________________。
②原溶液中Cl、Br、I的物质的量浓度之比为_____________________________。
(1)Mg2、Fe2、Fe3、CO32、AlO2
(2)NH4++OH=NH3·H2O
(3)V2-V1=3(V4-V3)
(4)①Cl2+2I=I2+2Cl ②10∶15∶4
(1)根据图表,开始加入NaOH时,无沉淀产生,说明溶液中含有H,随后加入NaOH,有沉淀产生,沉淀量达到最大时继续加入NaOH,沉淀量先保持不变后完全溶解,说明一定含有Al3、NH4+,一定不含Mg2、Fe2、Fe3。根据离子共存知识,CO32、AlO2与H、Al3不能共存,故一定不含CO32、AlO2。因此溶液中一定不含的离子为Mg2、Fe2、Fe3、CO32、AlO2
(2)BC段的离子反应为NH4+与OH的反应。
(3)V1至V2段的反应为Al3+3OH=Al(OH)3↓V3至V4段的反应为Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,两段消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1,即V2-V1=3(V4-V3)。
(4)由于还原性:I>Br>Cl,向混合溶液中通入Cl2,I先与Cl2反应,待I完全被氧化,Br才与Cl2反应。①通入2.8 L Cl2时,溶液中仍有I,故只发生Cl2和I的反应。②通入2.8 L Cl2时,只发生反应:Cl2+2I=I2+2Cl,则原溶液中n(Br)=1.5 mol,n(Cl)=1.25 mol-(2.8/22.4)×2 mol=1 mol;通入2.8~5.6 L Cl2时,发生反应:Cl2+2I=I2+2Cl、Cl2+2Br=Br2+2Cl,Br消耗的n(Cl2)=(1.5-1.4)/2 mol =0.05 mol,故通入5.6 L Cl2时,I消耗的n (Cl2)=(5.6/22.4)-0.05mol=0.2 mol,则n(I)=0.2 mol×2=0.4 mol,故原溶液中c(Cl)∶c(Br)∶c(I)=n(Cl)∶n(Br)∶n(I)=1∶1.5∶0.4=10∶15∶4。
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