Question

（1）某矿石由几种常见氧化物组成，组成这些氧化物的元素在地壳中的含量都很丰富．向该矿石混合粉末中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤得可用作红色涂料的红棕色固体和无色溶液，然后向所得溶液中滴入盐酸，所得沉淀的质量与所加盐酸的体积的关系如图所示：
①该矿石中含有的氧化物的化学式分别为：

 

、

 

、

 

．
②向滤液中滴加盐酸过程中发生反应的离子方程式为：

 

，

 

．
（2）100mL某溶液中含有的离子及其浓度如下：（其中XO₃^2-为中学常见的酸根离子）

离子	Na+	K+	XO32-	SO42-
浓度（mol?L-1）	0.3	0.2	0.05	0.15

①该溶液中还含有的离子一定是下列中的

 

（填序号），其物质的量为

 

．
A．Mg²⁺       B．Cl^-      C．ClO^-     D．NH₄⁺
②确定XO₃^2-是哪种酸根的方法是

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,离子方程式的有关计算

专题：

分析：（1）红棕色固体是氧化铁，氧化铝能和强碱氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，二氧化硅能和强碱氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠可以和盐酸反应生成硅酸白色沉淀；
结合分析过程，向溶液中加入盐酸，先是和过量的氢氧化钠发生中和反应，然后出现沉淀，直到最大量，是偏铝酸钠和盐酸反应生成氯化钠和氢氧化铝的过程，但是随后沉淀有一部分未溶解，所以加盐酸产生的不只是氢氧化铝，还有一种沉淀生成，据答案可知，只能是二氧化硅和氢氧化钠反应生成的硅酸钠与盐酸反应生成的硅酸沉淀；
（2）①结合溶液的电荷守恒解答该题；
②标注元素化合价为+4价，可能为碳酸根离子或亚硫酸根离子分析．

解答： 解：（1）根据题意向该粉末试样中加入过量的氢氧化钠溶液，充分溶解后过滤得红棕色固体和无色溶液，则一定含有氧化铁固体，故C、D错误，
根据图象可知，向溶液中加入盐酸，先是和过量的氢氧化钠发生中和反应，然后出现沉淀，直到最大量，是偏铝酸钠和盐酸反应生成氯化钠和氢氧化铝的过程，但是随后沉淀有一部分未溶解，所以加盐酸产生的不只是氢氧化铝，还有一种沉淀生成，据答案可知，只能是二氧化硅和氢氧化钠反应生成的硅酸钠与盐酸反应生成的硅酸沉淀，既粉末试样含有氧化铝和二氧化硅，即为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃的混合物；
①上述分析可知该矿石中含有的氧化物的化学式分别为：Fe₂O₃；Al₂O₃；SiO₂；
故答案为：Fe₂O₃；Al₂O₃；SiO₂；
②向溶液中加入盐酸，先是和过量的氢氧化钠发生中和反应，然后出现沉淀，直到最大量，是偏铝酸钠和盐酸反应生成氯化钠和氢氧化铝的过程，但是随后沉淀有一部分未溶解，所以加盐酸产生的不只是氢氧化铝，还有一种沉淀生成，据答案可知，只能是二氧化硅和氢氧化钠反应生成的硅酸钠与盐酸反应生成的硅酸沉淀，向滤液中滴加盐酸过程中发生反应的离子方程式为：H⁺+OH^-=H₂O、AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓、SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓、Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O、AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓、SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓、Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（2）①100mL某溶液中含有的离子及其浓度分析可知，电解质溶液中存在电荷守恒，阳离子所带电荷总数等于阴离子所带电荷总数，图表中阳离子和阴离子所带电荷总数c（Na⁺）+c（K⁺）=0.3mol/L+0.2mol/L=0.5mol/L，阴离子电荷总数2c（XO₃^2-）+2c（SO₄^2-）=0.05mol/L×2+0.15mol/L×2=0.4mol/L，所以溶液中还含有的离子一定是阴离子，选项中BC为阴离子，其中ClO^-可能存在，若为SO₃^2-则不能存在ClO^-，一定存在的是Cl^-，浓度为0.1mol/L，物质的量=0.1mol/L×0.1L=0.01mol；
故答案为：B；0.01mol；
②XO₃^2-酸根中X元素化合价为+4价，可能是碳酸根离子或亚硫酸根离子，检验方法为：取该溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生的气体能使品红溶液褪色，则为SO₃^2-，不能使品红溶液褪色为CO₃^2-；若产生白色沉淀，则为SiO₃^2-；
故答案为：取该溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生的气体能使品红溶液褪色，则为SO₃^2-，不能使品红溶液褪色为CO₃^2-；若产生白色沉淀，则为SiO₃^2-．

点评：本题考查常见的氧化物，图象分析判断，离子性质和离子检验方法，注意物质的性质的灵活应用，氧化铝能和强碱反应生成的偏铝酸钠能溶于盐酸，产物随盐酸量的多少而不同，硅酸不溶于水，电解质溶液中存在电荷守恒，题目难度中等．