Question

【題目】某無(wú)色稀溶液X中，可能含有下表所列離子中的某幾種�，F(xiàn)取該溶液適量，向其中加入某試劑Y，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑的體積(V)的關(guān)系如圖所示。

(1)若Y是鹽酸，所得到的關(guān)系圖如圖甲所示，則oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子(指來(lái)源于X溶液的，下同)是_____，ab段發(fā)生反應(yīng)的離子是_________，bc段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________。

(2)若Y是NaOH溶液，所得到的關(guān)系圖如圖乙所示，則X中一定含有的離子是__________，假設(shè)X溶液中只含這幾種離子，則溶液中各離子物質(zhì)的量之比為_____，ab段反應(yīng)的離子方程式為_____________。

Answer 1

【答案】SiO32—、AlO2- CO32- 3H+ +Al(OH)3 =Al3+ +3H2O Al3+ Mg2+ NH4+ Cl- 2:1:4:12 NH4++OH-═NH3H2O

【解析】

無(wú)色溶液中不可能含有Fe3+離子。

（1）如果Y是鹽酸，向溶液中加鹽酸，先生成沉淀，當(dāng)a-b段時(shí)，沉淀的量不變化，鹽酸和碳酸根離子反應(yīng)生成氣體，則溶液中不含鎂離子、鋁離子；當(dāng)b-c段時(shí)沉淀的質(zhì)量減少，部分沉淀和鹽酸反應(yīng)，部分沉淀和鹽酸不反應(yīng)，說(shuō)明溶液中有硅酸根離子和偏鋁酸根離子，弱酸根離子和銨根離子能雙水解，所以溶液中含有的陽(yáng)離子是鈉離子；

（2）若Y是氫氧化鈉，向溶液中加氫氧化鈉溶液，先生成沉淀，當(dāng)a-b段時(shí)，沉淀的量不變化，氫氧化鈉和銨根離子反應(yīng)生成氣體；當(dāng)b-c段時(shí)沉淀的質(zhì)量減少，部分沉淀和氫氧化鈉反應(yīng)，部分沉淀不反應(yīng)，說(shuō)明溶液中有鋁根離子和鎂離子，則溶液中不含硅酸根離子、碳酸根離子和偏鋁酸根離子，所以溶液中含有的陰離子是氯離子。

（1）如果Y是鹽酸，由圖可知，向溶液中加鹽酸，先生成沉淀后沉淀部分溶解，則溶液中可能含SiO32-、AlO2-，不含Al3+、Mg2+；ab段，沉淀的量沒(méi)有變化，說(shuō)明溶液中含有CO32-，鹽酸和碳酸根離子反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式依次為CO32-+H+═HCO3-和HCO3-+H+═H2O+CO2↑；bc段,氫氧化鋁沉淀與鹽酸反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，硅酸沉淀不反應(yīng)，沉淀部分溶解，反應(yīng)的離子方程式為3H+ +Al(OH)3 =Al3+ +3H2O，故答案為：SiO32—、AlO2—；CO32-；3H+ +Al(OH)3 =Al3+ +3H2O；

（2）若Y是氫氧化鈉，由圖可知，向溶液中加氫氧化鈉溶液，先生成沉淀，溶液中可能含Al3+、Mg2+或兩者中的一種，由于弱堿陽(yáng)離子和弱酸的陰離子會(huì)雙水解而不能共存，即溶液中不含CO32-、SiO32-、AlO2-，由于溶液一定要保持電中性，故溶液中一定含Cl-；ab段，沉淀的量不變化，是氫氧化鈉和銨根離子反應(yīng)生成氣體：NH4++OH-═NH3H2O，即溶液中含NH4+；bc段，沉淀的質(zhì)量減少但沒(méi)有完全溶解，即部分沉淀和氫氧化鈉反應(yīng)，部分沉淀不反應(yīng)，說(shuō)明溶液中有Al3+、Mg2+，bc段的反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，則X中一定含有的離子是Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-；由于溶液中有Al3+、Mg2+，oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子是Al3+、Mg2+，ab段是氫氧化鈉和銨根離子反應(yīng)生成氣體，反應(yīng)的離子方程式為NH4++OH-═NH3H2O；溶液中有Al3+、Mg2+，即沉淀中含Al（OH）3和Mg（OH）2，故bc段的反應(yīng)離子方程式為Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，NH4+反應(yīng)需要NaOH的體積是2V，由于Al（OH）3溶解時(shí)需要的NaOH的體積是V，則生成Al（OH）3需要的NaOH的體積是3V，而生成Mg（OH）2和Al（OH）3共消耗NaOH的體積為4V，則生成Mg（OH）2需要NaOH溶液的體積是V，則n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）=2：1：4，根據(jù)溶液要呈電中性，即有：3n（Al3+）+2n（Mg2+）+n（NH4+）=n（Cl-），故n（Cl-）=12，即有：n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）：n（Cl-）=2：1：4：12，故答案為：Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-；2：1：4：12；NH4++OH-═NH3H2O。