题目内容
7.①取少量该溶液,加入足量用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
②另取①中上层澄清溶液,加入氢氧化钠溶液,生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如下所示.
请完成下列问题:
(1)原溶液中一定存在(H+、OH-不必写出)NH4+、Al3+、Fe2+、SO42-,一定不存在Cu2+、SiO32-、CO32-、NO3-,可能存在K+.
(2)原溶液中肯定含有的阳离子(H+除外)物质的量之比为n(Al3+):n(Fe2+):n(NH4+)=1:1:2.
(3)步骤①中若有氧化还原反应请写出对应离子方程式(若无,填写“无”)3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O.
(4)若已知步骤②中最终形成1mol沉淀.现取原溶液加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体质量为80g.
分析 有一透明强酸性溶液,可能含K+、NH4+、Al3+、Cu2+、Fe2+、SO42-、SiO32-、CO32-、NO3-等离子中的若干种,强酸性溶液中SiO32-、CO32-一定不存在,
①取少量该溶液,加入足量用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明一定含SO42-,
②另取①中上层澄清溶液,加入氢氧化钠溶液,生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示可知开始和酸反应,随加入量增多,先生成沉淀到最大量,随后沉淀量不变,说明是和铵根离子反应生成一水合氨的过程,氢氧化铜溶于氨水,图象分析可知平台说明一定不含铜离子,继续加入氢氧化钠溶液沉淀量减少,最后剩余氢氧化铁沉淀,说明溶液中一定含NH4+、Al3+、Fe2+也由此推断酸性溶液中一定不含NO3-离子,否则亚铁离子不能存在,K+不能确定,A点到B点生成沉淀为氢氧化铝沉淀和氢氧化铁沉淀,B点到C点是铵根离子结合氢氧根了生成一水合氨,C点到D点是氢氧化铝溶解,
解答 解:有一透明强酸性溶液,可能含K+、NH4+、Al3+、Cu2+、Fe2+、SO42-、SiO32-、CO32-、NO3-等离子中的若干种,强酸性溶液中SiO32-、CO32-一定不存在,
①取少量该溶液,加入足量用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明一定含SO42-,
②另取①中上层澄清溶液,加入氢氧化钠溶液,生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示可知开始和酸反应,随加入量增多,先生成沉淀到最大量,随后沉淀量不变,说明是和铵根离子反应生成一水合氨的过程,氢氧化铜溶于氨水,图象分析可知平台说明一定不含铜离子,继续加入氢氧化钠溶液沉淀量减少,最后剩余氢氧化铁沉淀,说明溶液中一定含NH4+、Al3+、Fe2+也由此推断酸性溶液中一定不含NO3-离子,否则亚铁离子不能存在,K+不能确定,亚铁离子在加入足量用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,会氧化亚铁离子为铁离子,所以A点到B点生成沉淀为氢氧化铝沉淀和氢氧化铁沉淀,B点到C点是铵根离子结合氢氧根了生成一水合氨,C点到D点是氢氧化铝溶解,
(1)分析可知原溶液中一定存在(H+、OH-不必写出)NH4+、Al3+、Fe2+、SO42-,一定不存在 Cu2+、SiO32-、CO32-、NO3-,可能存在 K+,
故答案为:NH4+、Al3+、Fe2+、SO42-; Cu2+、SiO32-、CO32-、NO3-; K+;
(2)上述分析可知:生成沉淀的反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,平台反应为NH4++OH-=NH3•H2O,溶解氢氧化铝Al(OH)3+OH-=AlOl2-+2H2O,图象分析可知生成沉淀用氢氧化钠为6,和铵根反应生成一水合氨用用氢氧化钠2,氢氧化铝溶解用氢氧化钠1,则得到n(Al3+):n(Fe2+):n(NH4+)=1:1:2,
故答案为:n(Al3+):n(Fe2+):n(NH4+)=1:1:2;
(3)步骤①中加入足量用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,硝酸氧化亚铁离子生成铁离子,反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,
故答案为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;
(4)若已知步骤②中最终形成1mol沉淀应为Fe(OH)3.现取原溶液加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,2Fe(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2O,得到的固体为氧化铁物质的量=0.5mol,质量=0.5mol×160g/mol=80g,
故答案为:80.
点评 本题考查了离子共存、离子性质、离子反应和定量关系、图象变化的理解应用,注意判断过程中沉淀变化特征和氢氧化铜溶于氨水、硝酸氧化亚铁离子的变化,掌握基础是解题关键,题目难度较大.
| A. | 能使溴水褪色 | B. | 不能发生加成反应 | ||
| C. | 能使酸性KMnO4溶液褪色 | D. | 能发生氧化反应 |
| A. | 30 mol、30 mol | B. | 10 mol、10 mol | C. | 7.5 mol、7.5 mol | D. | 2.5 mol、2.5 mol |
| A. | 原子核内有10个中子的氧原子:${\;}_{8}^{18}$O | |
| B. | 氧的原子结构示意图: | |
| C. | NaCl的电子式: | |
| D. | 质量数为37的氯原子:${\;}_{34}^{17}$Cl |