Question

1．某无色溶液中阴离子为Cl^-，阳离子可能含有下列离子中的一种或几种：H⁺、K⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe³⁺，向该溶液中逐滴加入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．
（1）所给阳离子中肯定不存在的有：Fe³⁺（填离子符号），沉淀的化学式为Al（OH）₃．
（2）BC段对应的离子方程式为NH₄⁺+OH^-?NH₃•H₂O．
（3）$\frac{（{V}_{2}-{V}_{1}）}{（{V}_{4}-{V}_{3}）}$=3：1．

Answer 1

分析 开始加入V₁无沉淀生成说明发生的反应是：H⁺+OH^-═H₂O，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V₂-V₁，继续加入氢氧化钠V₃，沉淀量不变，说明氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应，NH₄⁺+OH^-?NH₃•H₂O，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，据此分析．

解答 解：开始加入V₁无沉淀生成说明发生的反应是：H⁺+OH^-═H₂O，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V₂-V₁，继续加入氢氧化钠V₃，沉淀量不变，说明氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应，NH₄⁺+OH^-?NH₃•H₂O，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，
（1）根据以上分析，所给阳离子中肯定不存在的是Fe³⁺，肯定存在的为H⁺、Al³⁺、NH₄⁺，可能有的是K⁺，沉淀的化学式为Al（OH）₃，故答案为：Fe³⁺，Al（OH）₃；
（2）根据以上分析，BC段为氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应，对应的离子方程式为NH₄⁺+OH^-?NH₃•H₂O，故答案为：NH₄⁺+OH^-?NH₃•H₂O；
（3）根据以上分析可知，生成沉淀增多至最大，反应为Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，消耗氢氧化钠V₂-V₁，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，所以$\frac{（{V}_{2}-{V}_{1}）}{（{V}_{4}-{V}_{3}）}$=3：1，故答案为：3：1．

点评 本题综合考查离子反应，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力考查，注意反应的先后顺序为解答的关键，题目难度中等．