1 L某混合溶液,可能含有的离子如下表。可能大量含有的阳离子H+、K+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+可能大量含有的阴离子Cl-、Br-、I-
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1 L某混合溶液,可能含有的离子如下表。
可能大量含有的阳离子
| H+、K+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+
| 可能大量含有的阴离子
| Cl-、Br-、I-、CO32—、AlO2—
| (1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是_________________________。
(2)BC段离子方程式为_______________________________________________。 (3)V1、V2、V3、V4之间的关系为__________________________________________。 (4)经检测,该溶液中还含有大量的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)的关系如表所示,分析后回答下列问题。
Cl2的体积(标准状况)
| 2.8 L
| 5.6 L
| 11.2 L
| n(Cl-)
| 1.25 mol
| 1.5 mol
| 2 mol
| n(Br-)
| 1.5 mol
| 1.4 mol
| 0.9 mol
| n(I-)
| a mol
| 0
| 0
| ①当通入Cl2的体积为2.8 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_____________________________。 |
答案
(1)Mg2+、Fe2+、Fe3+、CO32—、AlO2— (2)NH4++OH-=NH3·H2O (3)V2-V1=3(V4-V3) (4)①Cl2+2I-=I2+2Cl- ②10∶15∶4 |
解析
(1)根据图表,开始加入NaOH时,无沉淀产生,说明溶液中含有H+,随后加入NaOH,有沉淀产生,沉淀量达到最大时继续加入NaOH,沉淀量先保持不变后完全溶解,说明一定含有Al3+、NH4+,一定不含Mg2+、Fe2+、Fe3+。根据离子共存知识,CO32—、AlO2—与H+、Al3+不能共存,故一定不含CO32—、AlO2—。因此溶液中一定不含的离子为Mg2+、Fe2+、Fe3+、CO32—、AlO2—。 (2)BC段的离子反应为NH4+与OH-的反应。 (3)V1至V2段的反应为Al3++3OH-=Al(OH)3↓V3至V4段的反应为Al(OH)3+OH-=AlO2—+2H2O,两段消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1,即V2-V1=3(V4-V3)。 (4)由于还原性:I->Br->Cl-,向混合溶液中通入Cl2,I-先与Cl2反应,待I-完全被氧化,Br-才与Cl2反应。①通入2.8 L Cl2时,溶液中仍有I-,故只发生Cl2和I-的反应。②通入2.8 L Cl2时,只发生反应:Cl2+2I-=I2+2Cl-,则原溶液中n(Br-)=1.5 mol,n(Cl-)=1.25 mol-(2.8/22.4)×2 mol=1 mol;通入2.8~5.6 L Cl2时,发生反应:Cl2+2I-=I2+2Cl-、Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,Br-消耗的n(Cl2)=(1.5-1.4)/2 mol =0.05 mol,故通入5.6 L Cl2时,I-消耗的n (Cl2)=(5.6/22.4)-0.05mol=0.2 mol,则n(I-)=0.2 mol×2=0.4 mol,故原溶液中c(Cl-)∶c(Br-)∶c(I-)=n(Cl-)∶n(Br-)∶n(I-)=1∶1.5∶0.4=10∶15∶4。 |
举一反三
在灾后重建中,饮用水安全占有极为重要的地位,某研究小组提取三处被污染的水源进行分析,并给出了如下实验信息:其中一处被污染的水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成的:
阳离子
| K+、Na+、Cu2+、Al3+
| 阴离子
| SO42—、HCO3—、NO3—、OH-
| 为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验,其结果是: ①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液。 ②将E溶液滴入到C溶液中,出现白色沉淀,继续滴加沉淀溶解。 ③进行焰色反应实验,只有B、C含有钾离子。 ④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀。 ⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。 根据上述实验现象填写下列空白: (1)写出B、C、D的化学式:B________、C________、D________。 (2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为________。 (3)写出实验②发生反应的离子方程式________________________________________ (4)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理_______________________________ |
化合物A、B是中学常见的物质,其阴阳离子可从下表中选择
阳离子
| K+、Na+、Fe2+、Ba2+、NH4+
| 阴离子
| OH-、NO3—、I-、HCO3—、AlO2—、HSO4—
| (1)若A、B的水溶液均为无色,B的水溶液呈碱性,且混合后只产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使红色石蕊试纸变蓝的气体。 ①B的化学式为__________________。 ②A、B溶液混合后加热呈中性,反应的离子方程式为__________________________。 (2)若A的水溶液呈浅绿色,B的水溶液无色且其焰色反应为黄色。向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象,再加入B后溶液变黄,但A、B的水溶液混合亦无明显变化。则 ①A为_______________。 ②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种: Ⅰ._______ _____________________。 Ⅱ.___________ ____________。 ③请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因__________________________________。 ④利用溶液变黄原理,将其设计成原电池,若电子由a流向b,则b极的电极反应式为_______________________________________ |
下列各组离子能大量共存的是( )A.pH<7的溶液中:Na+、S2-、K+、MnO4— | B.pH=7的溶液中:Al3+、Cl-、SO42—、AlO2— | C.pH>7的溶液中:Na+、CO32—、SO32—、K+ | D.pH=0的溶液中:Na+、Al3+、Fe2+、ClO- |
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一定能在下列溶液中大量共存的离子组是( ) ①含有大量Al3+的溶液中:Na+、NH4+、SO42—、Cl- ②加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO3—、SO42—、NH4+ ③含有大量Fe3+的溶液中:Na+、Mg2+、NO3—、SCN- ④在含有大量AlO2—的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、H+ ⑤由水电离出的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3— |
25℃时,某难溶性碱MOH在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(单位:mol·L-1)。下列说法正确的是( )
A.该碱在25℃时的Ksp为2×10-10 | B.a点的Ksp大于b点的Ksp | C.通过蒸发可使溶液由b点变为c点 | D.25℃时,要使c(M+)为0.1 mol·L-1的溶液形成沉淀,溶液的pH至少要升高到5 |
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