题目内容

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。
(1)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)的关系如图所示。

①该溶液中一定含有的阳离子是______________,其对应物质的量浓度之比为________,一定不存在的阴离子是_____________;
②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式_____________________________。
(2)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)
5.6 L
11.2 L
22.4 L
n (Cl-)
2.5 mol
3.0 mol
4.0 mol
n (Br-)
3.0 mol
2.8 mol
1.8 mol
n (I-)
x mol
0
0
 
①当通入Cl2的体积为5.6 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______________________。

(1)①H+、NH4+、Al3+;2:3:1;CO32?、AlO2-
②Al(OH)3+OH?= AlO2-+2H2O
(2)Cl2+2I?=I2+2Cl?;10:15:4

解析试题分析:(1)①根据图像,NaOH溶液加入的体积0-2V0时,与H+反应,2V0-4V0时,NaOH与Al3+反应生成氢氧化铝沉淀,6V0-8V0时,氢氧化钠与NH4+反应,根据离子方程式可求出物质的量浓度之比为2:3:1;因为Al3+与CO32?、AlO2-反应,不能共存,所以这三种离子不存在。②沉淀减少时发生的反应为NaOH与Al(OH)3的反应。
(2)①根据还原性强弱,Cl2先氧化I?,然后再氧化Br?,通入Cl2的体积为5.6 L时,I?还有剩余,Cl2只氧化I?。②原溶液中的Cl?为:2.5mol-5.6L÷22.4L/mol×2=2mol,n (Br?)=3.0mol,加入Cl211.2L时,氧化了所有的I?和0.2mol的Br?,n(I?)=2×(11.2L÷22.4L/mol-1/2×0.2mol)=0.8mol,因此,Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为10:15:4
考点:本题考查离子的推断、离子物质的量的计算、离子方程式的书写、氧化还原反应的先后顺序及相关计算。

练习册系列答案
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Ⅰ.某溶液中仅含下表离子中的5种离子(不考虑水的电离及离子的水解),且离子的物质的量均为1mol。

阴离子
SO42-、NO3-、Cl-
阳离子
Fe3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、Al3+
 
①若向原溶液中加入KSCN溶液,无明显变化。②若向原溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中阴离子种类不变。③若向原溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。试回答下列问题
(1)若先向原溶液中加入过量的盐酸,再加入KSCN溶液,现象是            。
(2)原溶液中含有的阳离子是               。
(3)向原溶液中加入足量的盐酸,发生反应的离子方程式为                  。
(4)向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧,最终所得固体用托盘天平称量质量为            。
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