题目内容

【题目】现有100mL含Cu2+、Al3+、NH4+、H+、Cl的溶液,向该溶液中逐滴加入2.5mol·L1NaOH溶液,所加NaOH 溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示:

(1)B点的沉淀物的化学式为
(2)原溶液中Cu2+的物质的量为 , 原溶液中Cl物质的量浓度为
(3)原溶液的pH= , x-y=
(4)经过滤得到D点的沉淀物,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀是否洗涤干净的方法是

【答案】
(1)Al(OH)3、Cu(OH)2
(2)0.025mol,0.825mol/L
(3)1,0.005
(4)取少量最后一次的洗涤液于一洁净试管中,加稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀出现,说明沉淀已经洗涤干净。
【解析】在100mL含Cu2+、Al3+、NH4+、H+、Cl-等离子的溶液中,逐滴加入2.5molL-1的NaOH溶液,加入4mLNaOH溶液时没有沉淀生成,说明H+先和NaOH反应,则溶液中含有H+,c(H+)= =0.1mol/L,继续滴加NaOH溶液,沉淀的量逐渐增大,30mLNaOH溶液后,继续滴加NaOH溶液,沉淀的物质的量不变,则溶液中含有NH4+,则c(NH4+)= =0.075mol/L,继续滴加NaOH,沉淀溶解,35mLNaOH后,沉淀不溶解,说明溶液中含有Cu2+、Al3+,根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O知,生成氢氧化铝沉淀和生成偏铝酸根离子需要氢氧化钠体积之比为3:1,则生成氢氧化铝沉淀需要NaOH体积=(35-33)mL×3=6mL,则生成氢氧化铜需要NaOH体积=(30-4mL)-6mL=20mL,则c(Cu2+)= =0.25mol/L,c(Al3+)= =0.05mol/L,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得3c(Al3+)+2c(Cu2+)+c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)= [3×0.05+2×0.25+0.075+0.1]mol/L= 0.825mol/L。
(1)根据上述分析,B点的沉淀物为Al(OH)3、Cu(OH)2
所以答案是:Al(OH)3、Cu(OH)2
(2)原溶液中Cu2+的物质的量n(Cu2+)=0.25mol/L×0.1L=0.025mol,原溶液中Cl物质的量浓度c(Cl-)=[3×0.05+2×0.25+0.075+0.1]mol/L=0.825mol/L,
所以答案是:0.025mol;0.825mol/L;
(3)原溶液中c(H+)=0.1mol/L,pH=1,x为Al(OH)3、Cu(OH)2的物质的量,y为Cu(OH)2的物质的量,二者的差为Al(OH)3的物质的量=0.05mol/L×0.1L=0.005mol,
所以答案是:1;0.005;
(4)经过滤得到D点的沉淀物,溶液中含有大量氯离子,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀是否洗涤干净只需要判断洗涤液中是否存在氯离子即可,方法是取少量最后一次的洗涤液于一洁净试管中,加稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀出现,说明沉淀已经洗涤干净,
所以答案是:取少量最后一次的洗涤液于一洁净试管中,加稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,无白色沉淀出现,说明沉淀已经洗涤干净。

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