题目内容
【题目】某混合溶液中,可能大量含有的离子如下表:
阳离子 | H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+ |
阴离子 | OH-、SO42-、CO32-、AlO2- |
将Na2O2逐渐加入上述混合溶液中并微热(忽略溶液体积变化及水蒸气的影响),产生沉淀和气体如图所示。
请根据信息回答下列问题:
(1)将上述混合溶液中一定大量含有的阴、阳离子及其物质的量填入下表(可以不填满,也可以增加):____
离子种类 | ||||||
物质的量(mol) |
(2)图中a=____;b=____;c=____.
(3)简述溶液中还可能大量含有的离子的鉴定方法:____.
【答案】 1 7 9 做焰色反应实验
【解析】试题分析:(1)根据图象中沉淀先增加后部分溶解可知:溶液中一定含有:Mg2+和Al3+,所以一定不含CO32-、AlO2-,并且含有镁离子的物质的量为3mol,氢氧化铝和氢氧化镁沉淀一共是5mol,根据元素守恒,所以含有铝离子的物质的量2mol;加入8mol过氧化钠会生成4mol氧气,而图象中生成了6mol气体,说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外,还一定有2mol其他气体生成,而只能是氨气,所以一定含有2mol铵根离子,所以一定不含有氢氧根离子;图象中加入过氧化钠的物质的量在0~amol之间时,没有沉淀生成,所以溶液中含有H+,由于加入8mol过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5mol,8mol过氧化钠会生成16mol氢氧化钠,而生成2mol氢氧化铝、3mol氢氧化镁、2mol氨气消耗的氢氧化钠为:2mol×3+3mol×2+2mol=14mol,所以有2mol氢氧化钠与氢离子反应,氢离子的物质的量为2mol;并且物质的量为2mol,溶液中一定还含有阴离子,可能为氯离子或溴离子,钾离子不能确定是否存在,根据电荷守恒:所以n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Mg2+)≤2n(SO42-),所以SO42--物质的量≥8mol,即:
离子种类 | H+ | Al3+ | NH4+ | Mg2+ | SO42- | |
物质的量(mol) | 2 | 2 | 2 | 3 | ≥8 |
故答案为:
离子种类 | H+ | Al3+ | NH4+ | Mg2+ | SO42- | |
物质的量(mol) | 2 | 2 | 2 | 3 | ≥8 |
(2)含有2mol的氢离子需要消耗氢氧化钠2mol,则需要span>1mol过氧化钠来生成,所以a=1,含有镁离子和铝离子一共5mol,所以消耗过氧化钠的量为5mol,在加上a=2mol,则b=7mol,氯离子的物质的量是2mol,所以氢氧化铝的物质的量是2mol,完全将氢氧化铝溶解,消耗1mol的氢氧化钠,即需要1mol的过氧化钠来生成,所以c=9mol,故答案为:1;7;9;
(3)钾离子不能确定是否存在,钾离子的检验可以用焰色反应,做法是:用一根洁净的铂丝蘸取溶液,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察焰色,如果火焰呈紫色,则含有钾离子,故答案:用一根洁净的铂丝蘸取溶液,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察焰色,如果火焰呈紫色,则含有钾离子。
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