题目内容
有一无色透明的溶液，只可能含有NH4+、Fe3+、Ba2+、H+、Mg2+、Al3+、SO42-、CO32-离子中的某几种，现分别取溶液进行下列实验：（1）在逐滴加入1mol/L NaOH溶液的过程中未闻到刺激性气味，随着NaOH溶液的滴入，产生沉淀的量如图所示．则溶液中一定存在的离子有：
（2）试写出逐滴加入NaOH溶液的过程中所发生的离子方程式：
0--10mL
10--60mL
60--70mL
（3）如果该溶液中含有Mg2+、Al3+试计算其含量（若没有则无需填）
Mg2+
考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验
专题：物质检验鉴别题,离子反应专题
分析：（1）溶液无色透明可知不含三价铁离子，根据图象第一段，沉淀不是马上出现，可知一定有氢离子，酸碱中和反应是一切反应的优先反应，生成沉淀在后面溶解一部分，一定有铝离子和镁离子，镁离子能够与碳酸根离子生成沉淀，一定不含碳酸根离子碳酸根离子，溶液呈酸性，一定含有阴离子硫酸根离子，钡离子能够与硫酸根离子反应，所以一定不存在；（2）0--10mL，氢离子与氢氧根离子反应；
10--60mL，镁离子、铝离子分别于氢氧根离子反应生成氢氧化镁、氢氧化铝沉淀；
60--70mL，生成的氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；
（3）依据60--70mL，生成的氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，结合铝原子个数守恒计算铝离子的物质的量，计算沉淀铝离子消耗的氢氧化钠的物质的量，依据10--60mL，镁离子、铝离子分别于氢氧根离子反应生成氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，计算镁离子的物质的量．
10--60mL，镁离子、铝离子分别于氢氧根离子反应生成氢氧化镁、氢氧化铝沉淀；
60--70mL，生成的氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；
（3）依据60--70mL，生成的氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，结合铝原子个数守恒计算铝离子的物质的量，计算沉淀铝离子消耗的氢氧化钠的物质的量，依据10--60mL，镁离子、铝离子分别于氢氧根离子反应生成氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，计算镁离子的物质的量．
解答：
解：（1）溶液无色透明可知不含三价铁离子，根据图象第一段，沉淀不是马上出现，可知一定有氢离子，酸碱中和反应是一切反应的优先反应，加入氢氧化钠生成沉淀达到最大值时，如果有铵根离子存在，则再加氢氧化钠沉淀量应有一段保持不变，与图象不符合，所以确定不含氨根离子，生成沉淀在后面溶解一部分，一定有铝离子和镁离子，镁离子能够与碳酸根离子生成沉淀，一定不含碳酸根离子碳酸根离子，溶液呈酸性，一定含有阴离子硫酸根离子，钡离子能够与硫酸根离子反应，所以一定不存在，
所以一定存在的离子有：H+、Mg2+、Al3+、SO42-；一定不存在的离子有：NH4+、Fe3+、Ba2+、CO32-；
故答案为：H+、Mg2+、Al3+、SO42-；NH4+、Fe3+、Ba2+、CO32-；
（2）0--10mL，氢离子与氢氧根离子反应，离子方程式为：H++OH-=H2O；
10--60mL，镁离子、铝离子分别于氢氧根离子反应生成氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，离子方程式为：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓；
60--70mL，生成的氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
故答案为：H++OH-=H2O；Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓；Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（3）依据铝原子个数守恒结合，60--70mL，生成的氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，依据离子方程式：
Al3+～Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，可知
1 1
n（Al3+） 1mol/L×（70-60）×10-3L
解得n（Al3+）=0.01mol；
沉淀镁离子、铝离子共消耗氢氧化钠的物质的量为（60-10）×10-3L×1mol/L=0.05mol；
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
1 3
0.01mol n 解得n=0.03mol，所以沉淀镁离子消耗氢氧化钠的物质的量为：0.05mol-0.03mol=0.02mol；
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，
1 2
n（Mg2+） 0.02mol
解得n（Mg2+）=0.01mol；
故答案为：0.01；0.01．
所以一定存在的离子有：H+、Mg2+、Al3+、SO42-；一定不存在的离子有：NH4+、Fe3+、Ba2+、CO32-；
故答案为：H+、Mg2+、Al3+、SO42-；NH4+、Fe3+、Ba2+、CO32-；
（2）0--10mL，氢离子与氢氧根离子反应，离子方程式为：H++OH-=H2O；
10--60mL，镁离子、铝离子分别于氢氧根离子反应生成氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，离子方程式为：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓；
60--70mL，生成的氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
故答案为：H++OH-=H2O；Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓；Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（3）依据铝原子个数守恒结合，60--70mL，生成的氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，依据离子方程式：
Al3+～Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，可知
1 1
n（Al3+） 1mol/L×（70-60）×10-3L
解得n（Al3+）=0.01mol；
沉淀镁离子、铝离子共消耗氢氧化钠的物质的量为（60-10）×10-3L×1mol/L=0.05mol；
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
1 3
0.01mol n 解得n=0.03mol，所以沉淀镁离子消耗氢氧化钠的物质的量为：0.05mol-0.03mol=0.02mol；
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，
1 2
n（Mg2+） 0.02mol
解得n（Mg2+）=0.01mol；
故答案为：0.01；0.01．
点评：本题考查了离子推断，明确各种离子的性质、清楚图中各段发生的反应是解题关键，题目难度中等，注意对铝及其化合物性质的把握．
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已知25℃?101kPa下，石墨?金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C（石墨，s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.51kJ/mol；C（金刚石，s）+O2（g）═CO2（g）△H=-395.41kJ/mol．据此判断，下列说法中正确的是（ ）
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| ||
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| ||
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