题目内容
【题目】1 L某混合溶液，可能含有的离子如表所示：
可能大量含有的阳离子 | H＋、K＋、Mg2＋、Al3＋、NH |
可能大量含有的阴离子 | Cl－、Br－、I－、CO |
(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________。
【答案】 Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、CO
、AlO
NH
＋OH－===NH3·H2O V2－V1＝3(V4－V3) Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ 10∶15∶4
【解析】（1）①根据图象，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+；依据离子共存分析，一定不含有CO32-、AlO2-，开始加入V1无沉淀生成说明发生的反应是：H++OH-＝H2O，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe2+、Fe3+，有Al3+；再加入氢氧化钠溶液至V2，图象分析可知生成沉淀增多至最大，反应为Al3++3OH-＝Al（OH）3↓，消耗氢氧化钠溶液V2－V1，继续加入氢氧化钠，沉淀量不变，说明氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应，NH4++OH-＝NH3H2O，消耗氢氧化钠溶液V3－V2，继续加入氢氧化钠溶液，沉淀开始溶解，到加入V4氢氧化钠溶液，沉淀全部溶解，发生的反应为Al（OH）3+OH-＝AlO2-+H2O，消耗氢氧化钠V4－V3；沉淀的质量不变，反应为NH4++OH-＝NH3H2O的反应，则有NH4+；现象无法知道有无K+；
（1）综上所述一定含有H+、NH4+、Al3+，溶液中一定不含有的离子是Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、CO32-、AlO2-；（2）BC段离子方程式为NH4++OH-＝NH3H2O；（3）根据可知Al3++3OH-＝Al（OH）3↓、Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O可知V1、V2、V3、V4之间的关系为V2－V1＝3(V4－V3)；（4）①由于还原性：I-＞Br-，加入氯气2.8L时溶液中I-amol，则说明通入2.8LCl2只发生：Cl2+2I-＝I2+2Cl-；②根据以上分析可知此时n（Cl2）=2.8L÷22.4L/mol=0.125mol，消耗n（I-）=2×0.125mol=0.25mol，生成n（Cl-）=2×0.125mol=0.25mol，此时n（Br-）=1.5mol，则说明原溶液中n（Br-）=1.5mol，根据表数据：2.8L变成5.6L，消耗2.8LCl2的物质的量为2.8L÷22.4L/mol=0.125mol，则
Cl2 +2Br-=Br2+2Cl-
0.05mol 0.1mol
Cl2+2I-＝I2+2Cl-
0.075mol 0.15mol
则a=0.15mol，所以原溶液中：n（I-）=0.25mol+0.15mol=0.4mol，n（Cl-）=1.25mol-0.25mol=1mol，n（Cl-）：n（Br-）：n（I-）=1：1.5：0.4=10：15：4。
