Question

有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种（忽略由水电离产生的H ⁺、OH^-）：H⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Al³⁺  NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-，现取三份100mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量AgNO₃溶液后，有白色沉淀产生．
②第二份加足里BaCl₂ 溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g．
③第三份逐滴滴加NaOH 溶液，测得沉淀与NaOH 溶液的体积关系如图．根据上述实验．回答以下问题
（1）原溶液确定含有Mg²⁺、Al³⁺、H⁺，其物质的量之比n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（H⁺）=

 

．
（2）实验所加的NaOH 物质的童浓度．c（Na0H ）=

 

mol?L^-1
（3）原溶液中NO₃^-的物质的量为n（NO₃^-），则n（NO₃^-）的取值范围为．

 

．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计,离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：根据无色溶液可知，有颜色的离子不能存在，一定不含Cu²⁺；
①第一份加足量AgNO₃溶液后，有白色沉淀产生，所以推断一定有CO₃^2-、SO₄^2-两种离子中的一种；
③第三份逐滴滴加NaOH 溶液，由图可知，开始加入氢氧化钠溶液没有沉淀生成，说明含有H⁺；沉淀最大时，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解，推断一定含有Al³⁺；氢氧化钠过量时沉淀溶解，说明没有NH₄⁺，最后溶液中有沉淀，说明溶液中含Mg²⁺，镁离子和碳酸根离子不共存，所以溶液中一定不含碳酸根离子，含有硫酸根离子，结合图象可计算Mg²⁺、Al³⁺；
②第二份加足量BaCl₂溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g，则溶液中n（SO₄^2-）=

6.99g

233g/mol

=0.03mol，然后结合电荷守恒解答．

解答： 解：（1）根据图象知，n（Al（OH）₃）=n（Mg（OH）₂）=0.01mol，
生成NaAlO₂时需要NaOH5mL，可知c（NaOH）=

0.01mol

0.005L

=2mol/L，
则10-35mL时NaOH和Mg²⁺、Al³⁺反应生成沉淀，则生成Al（OH）₃需要NaOH 15mL，则有10mLNaOH溶液和镁离子反应，0-10mL时氢氧化钠溶液和H⁺反应生成水，可知n（H⁺）=2mol/L×0.001L=0.02mol，
则n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（H⁺）=1：1：2，
故答案为：1：1：2；
（2）生成NaAlO₂时需要NaOH5mL，可知c（NaOH）=

0.01mol

0.005L

=2mol/L，
故答案为：2；
（3）已知n（Mg²⁺）=n（Al³⁺）=0.01mol，n（H⁺）=0.02mol，n（SO₄^2-）=0.03mol，由电荷生成可知，一定含有NO₃^-，则满足n（NO₃^-）+2n（SO₄^2-）=2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）+n（H⁺），
n（NO₃^-）=2×0.01mol+3×0.01mol+0.02mol-2×0.03mol=0.01mol，因K⁺不能确定，则n（NO₃^-）≥0.01mol，
故答案为：≥0.01mol．

点评：本题考查了离子共存、离子反应的计算等知识点，定性分析离子共存、定量分析离子的物质的量是解本题的关键，题目难度中等．