Question

1L某混合溶液，可能含有的離子如下表：

可能大量含有的陽(yáng)離子	H+、K+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+
可能大量含有的陰離子	Cl-、Br-、I-、CO32-、AlO2-

（1）往該溶液中逐滴加入NaOH產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（n）與加入NaOH溶液的體積（V）的關(guān)系如圖所示．則該溶液中一定不含有的離子是

 

．
（2）BC段離子方程式為

 

．
（3）V₁、V₂、V₃、V₄之間的關(guān)系為

 

．
（4）經(jīng)檢測(cè)，該溶液中還含有大量的Cl^-、Br^-、I^-，若向1L該混合溶液中通入一定量的Cl₂，溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物質(zhì)的量與通入Cl₂的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的關(guān)系如下表所示，分析后回答下列問(wèn)題

Cl2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）	2.8L	5.6L	11.2L
n（Cl-）	1.25mol	1.5mol	2mol
n（Br-）	1.5mol	1.4mol	0.9mol
n（I-）	a mol	0	0

①當(dāng)通入Cl₂的體積為2.8L，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
②原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物質(zhì)的量濃度之比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的基本方法選擇及應(yīng)用,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題,計(jì)算題

分析：往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，開(kāi)始產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0，故一定含有H⁺，那么一定不能含有CO₃^2-、AlO₂^-，V₁-V₂段生成沉淀，且沉淀在V₃-V₄段全部溶解，故溶液中一定含有Al³⁺，一定不能含有Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，V₂-V₃段出現(xiàn)沉淀不減少，但是消耗NaOH溶液，故一定含有NH₄⁺，以此解答（1）～（3）；
（4）2.8L氯氣的物質(zhì)的量為

2.8L

22.4L/mol

=0.125mol，通入0.125mol氯氣時(shí)溶液中有I^-，所以Br^-沒(méi)有參加反應(yīng)，所以溶液中n（Br^-）=1.5mol，溶液中氯離子為通入氯氣生成的和原來(lái)溶液中存在的，根據(jù)Cl原子守恒計(jì)算原來(lái)n（Cl^-）；
5.6L氯氣的物質(zhì)的量為

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，通入0.25mol氯氣時(shí)溶液中沒(méi)有I^-，則碘離子完全反應(yīng)，且n（Br^-）=1.4mol，說(shuō)明有0.1mol溴離子參加反應(yīng)，則碘離子完全反應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算n（I^-），以此解答．

解答： 解：往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，開(kāi)始產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0，故一定含有H⁺，那么一定不能含有CO₃^2-、AlO₂^-，V₁-V₂段生成沉淀，且沉淀在V₃-V₄段全部溶解，故溶液中一定含有Al³⁺，一定不能含有Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，V₂-V₃段出現(xiàn)沉淀不減少，但是消耗NaOH溶液，故一定含有NH₄⁺，
（1）由上述分析可知，一定不存在Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、AlO₂^-，故答案為：Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、AlO₂^-；
（2）BC段離子方程式為NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，故答案為：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O；
（3）由離子反應(yīng)方程式：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，即生成氫氧化鋁沉淀需要的氫氧化鈉是沉淀溶解需要?dú)溲趸�鈉的3倍，即V₂-V₁=3（V₄-V₃），故答案為：V₂-V₁=3（V₄-V₃）；
（4）2.8L氯氣的物質(zhì)的量為

2.8L

22.4L/mol

=0.125mol，通入0.125mol氯氣時(shí)溶液中有I^-，所以Br^-沒(méi)有參加反應(yīng)，所以溶液中n（Br^-）=1.5mol，溶液中氯離子為通入氯氣生成的和原來(lái)溶液中存在的，Cl原子守恒得原來(lái)n（Cl^-）=1.25mol-0.125mol×2=1mol；
5.6L氯氣的物質(zhì)的量為

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，通入0.25mol氯氣時(shí)溶液中沒(méi)有I^-，則碘離子完全反應(yīng)，且n（Br^-）=1.4mol，說(shuō)明有0.1mol溴離子參加反應(yīng)，則碘離子完全反應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得n（I^-）=0.25mol×2-0.1mol×1=0.4mol，
①根據(jù)以上分析知，當(dāng)通入Cl₂的體積為2.8L時(shí)，只有碘離子和氯氣反應(yīng)，所以溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，故答案為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
②通過(guò)以上分析知，n（Cl^-）=1mol、n（Br^-）=1.5mol、n（I^-）=0.4mol，溶液體積相同，其物質(zhì)的量之比等于濃度之比，所以c（Cl^-）：c（Br^-）：c（I^-）=1mol：1.5mol：0.4mol=10：15：4，
故答案為：10：15：4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的鑒別及檢驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，綜合性較強(qiáng)，題目難度不大．