Question

Ⅰ把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三種固體組成的混合物，溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得濁液中，逐滴加入1mol/L鹽酸，加入鹽酸的體積和生成沉淀的質(zhì)量如圖所示．
（1）混合物中NaOH的質(zhì)量是______
（2）P點(diǎn)所表示鹽酸的體積為______ ml．
Ⅱ某待測(cè)液可能含有Ag⁺、Fe³⁺、K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^_等離子，
進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①加入過量的稀鹽酸，有白色沉淀生成．
②過濾，在濾液中加入過量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．
③過濾，取少量濾液，滴入2滴KSCN溶液，沒有明顯的現(xiàn)象出現(xiàn)．
④另取少量步驟③中的濾液，加入NaOH溶液至使溶液呈堿性，加熱，可產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答：待測(cè)液中一定含有______離子，一定不含有______離子．

Answer 1

解：Ⅰ：向所得濁液中，逐滴加入1mol/L鹽酸，由加入鹽酸的體積和生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系圖分析：
①0-10ml，隨鹽酸的體積增加，生成沉淀的質(zhì)量不變，說明沉淀是Mg（OH）₂，m[Mg（OH）₂]=0.58g，NaOH、AlCl₃、MgCl₂組成的混合物，溶于足量水發(fā)生反應(yīng)是：MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl；AlCl₃+4NaOH=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，NaOH有剩余，溶液是NaCl、NaAlO₂和NaOH的混合液，該階段發(fā)生反應(yīng)是：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
②10ml處，加入10ml鹽酸剛好中和未反應(yīng)的NaOH，溶液為NaCl、NaAlO₂；
③10ml-30ml，隨鹽酸的體積增加，生成沉淀的質(zhì)量增加，該階段發(fā)生反應(yīng)是：NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl；
④30ml處，NaAlO₂與鹽酸恰好反應(yīng)，需鹽酸體積為：30ml-10ml=20ml，沉淀質(zhì)量達(dá)到最大，溶液為NaCl溶液；
⑤30ml-p點(diǎn)，隨鹽酸的體積增加，沉淀的質(zhì)量減少，發(fā)生反應(yīng)是：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；
Al（OH）₃+3 HCl=AlCl₃+3H₂O；
⑥p點(diǎn)，Mg（OH）₂和Al（OH）₃完全反應(yīng)，溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
選30ml處，計(jì)算NaOH的質(zhì)量，此時(shí)，溶液為NaCl溶液，溶液中Cl^-來源于原混合物中的AlCl₃、MgCl₂和加入的30mlHCl，溶液中Na⁺來源于原混合物中的NaOH．
NaAlO₂ +HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl
0.02mol 0.02L×1mol/L=0.02mol
由Al原子守恒得原混合物中n（AlCl₃）=n（NaAlO₂）=0.02mol
由Mg原子守恒得原混合物中n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]==0.01mol，
由Na⁺離子和Cl^-離子守恒得：
n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.01mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.11mol
所以，原混合物中NaOH的質(zhì)量：m（NaOH）=0.11mol×40g/mol=4.4g
P點(diǎn)溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，P點(diǎn)所加鹽酸相等于用于中和原混合物中的NaOH，此時(shí)所加鹽酸物質(zhì)的量：
n（HCl）=n（NaOH）=0.11mol；P點(diǎn)所表示鹽酸的體積為：V==0.11L=110ml
故答案為：（1）4.4g（2）110ml
Ⅱ：某待測(cè)液可能含有Ag⁺、Fe³⁺、K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^_等離子，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①加入過量的稀鹽酸，有白色沉淀生成．說明原溶液中一定含有Ag⁺；一定不含SO₄^2-，因?yàn)锳g⁺與SO₄^2-結(jié)合成微溶物
Ag₂SO₄，溶液呈電中性，一定還含有NO₃^_．
②過濾，在濾液中加入過量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．說明原溶液中一定含有Ba²⁺；
③過濾，取少量濾液，滴入2滴KSCN溶液，沒有明顯的現(xiàn)象出現(xiàn)．說明原溶液中一定沒有Fe³⁺；
④另取少量步驟③中的濾液，加入NaOH溶液至使溶液呈堿性，加熱，可產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體．說明原溶液中一定含有NH₄⁺；
K⁺無法確定，可通過焰色反應(yīng)（透過藍(lán)色鈷玻璃）進(jìn)一步確定．
故答案為：Ag⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、NO₃^-； SO₄^2-、Fe³⁺
分析：Ⅰ先分段分析圖象，分析每段圖象所表示的溶液中溶質(zhì)成分是什么，然后結(jié)合方程式、原子守恒求出NaOH的質(zhì)量；分析P點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)成分，再次結(jié)合方程式，得氫氧化鈉與鹽酸物質(zhì)的量相等來求出鹽酸的體積．
Ⅱ根據(jù)每一步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)合離子共存判斷離子是否存在．
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于本題的圖象，要明確每段圖象發(fā)生的方程式，知道拐點(diǎn)表示的含義，知道每個(gè)拐點(diǎn)表示的溶液中溶質(zhì)的成分，只有弄清楚這些，才能正確的解出此題．