Question

（12分）某混合溶液中可能含有的离子如下表所示：

可能大量含有的阳离子	H+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH、Fe3+
可能大量含有的阴离子	Cl-、Br-、I-、CO、AlO

为探究其成分，进行了以下探究实验。

⑴探究一：

甲同学取一定量的混合溶液，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积（V）的关系如右图所示。

①该溶液中一定不存在的阳离子是______________ ，一定不存在的阴离子是__________；

含有的阳离子其对应物质的量浓度之比为__________________________________，

②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式_____________________________。

⑵探究二：

乙同学检测到该溶液中含有大量的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）的关系如下表所示，分析后回答下列问题：

Cl2的体积（标准状况）	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当起始至通入Cl₂的体积为22.4L时，溶液中发生反应总的离子方程式为 __________________________________________ ；

②原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量浓度之比为______________________。

 

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】

试题分析：（1）向混合液中滴加NaOH溶液，一开始无沉淀生成，说明含有H⁺；沉淀量最大时继续滴加NaOH溶液，不沉淀的量不变，说明含有NH₄⁺，继续滴加，沉淀量减小直至消失，说明含有Al³⁺，一定不含有CO₃^2-、AlO₂^-（均可与Al³⁺发生双水解反应），一定不含有Ag⁺、Mg²⁺、Fe³⁺（与OH^-形成的沉淀不能溶于NaOH）；由题目所给数据可得出H⁺、NH₄⁺、Al³⁺的物质的量之比为：2：3：1；沉淀减少段发生的反应为：Al(OH)₃＋OH^－=AlO₂^－＋H₂O

（2）当通入Cl₂的体积为11.2L时，溶液中I^-还有剩余，即氯气只与I^-反应：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，生成1molCl^-，Cl^-初始物质的量是（2.5—1）mol=1.5 mol，Br^-初始物质的量是3 mol；当通入Cl₂的体积为22.4L时，部分溴离子（0.5mol）已被氧化：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，溴离子消耗氯气为 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，则原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量浓度之比是1:2:1。

考点：离子的鉴别、氧化还原反应的计算

点评：本题综合性强，主要考查学生获取信息的能力，分析问题的能力和解决问题的能力。