Question

（12分）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______________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）①H⁺、NH、Al³⁺ ； 2：3：1  ； CO、AlO

 ②Al(OH)₃+OH==AlO+2H₂O

（2）Cl₂+2I==I₂+2Cl；  10：15：4

【解析】（1）向混合液中滴加NaOH溶液，一开始无沉淀生成，说明含有H⁺；沉淀量最大时继续滴加NaOH溶液，不沉淀的量不变，说明含有NH，继续滴加，沉淀量减小直至消失，说明含有Al³⁺，不含有CO、AlO（均可与Al³⁺发生双水解反应），不能含有Ag⁺、Mg²⁺、Fe³⁺（与OH^—形成的沉淀不能溶于NaOH）；

所涉及的反应为：H^＋＋OH^－=H₂O  Al^3＋＋3OH^－=Al(OH)₃ 

NH₄^＋＋OH^－=NH₃·H₂O   Al(OH)₃＋OH^－=AlO₂^－＋H₂O

由题目所给数据可得出H⁺、NH、Al³⁺的物质的量之比为：2：3：1

（2）当通入Cl₂的体积为5.6L时，溶液中I^—还有剩余，即氯气只与I^-反应：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，生成0.5摩尔Cl^-，Cl^-初始物质的量是（2.5—0.5）mol=2 mol，Br^-初始物质的量是3 mol；

当当通入Cl₂的体积为11.2L时，部分溴离子（0.2mol）已被氧化：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，溴离子消耗氯气为 0.1 mol，故所有的I^-共消耗Cl₂：0.25+（0.25-0.1）=0.4mol，即原溶液中的I^-是0.8 mol，则原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量浓度之比是10:15:4