Question

【題目】某無色稀溶液X中，可能含有下表所列離子中的某幾種。

陰離子	CO、SiO、AlO、Cl－
陽離子	Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH、Na＋

現(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)與加入試劑體積(V)的關(guān)系如圖所示。

（1）若Y是鹽酸，則oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子(指來源于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)的離子方程式為______________。

（2）若Y是NaOH溶液，則X中一定含有的離子是___________________。ab段反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。

Answer 1

【答案】SiO32-、AlOCO32－Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAl3＋ 、Mg2＋、NH4＋、Cl－NH4＋＋OH－===NH3·H2O

【解析】

(1)無色溶液中不會含有Fe3＋，加入鹽酸后能形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于過量鹽酸中而后者不能，由圖象知溶液中肯定含有AlO2-、SiO32-。
oa段發(fā)生反應(yīng)的離子為AlO2-、SiO32-，ab段為CO32－,bc段則是Al(OH)3溶解。
(2)當(dāng)向溶液中加入NaOH時，生成的沉淀為Mg(OH)2、Al(OH)3,ab段是NH4＋與OH－之間發(fā)生反應(yīng)，因Al3＋ 、Mg2＋不能與CO32－、SiO32-、AlO共存，故此時溶液中陰離子只有Cl－。

詳解:(1)某無色稀溶液X中,無色溶液中不會含有Fe3＋，加入鹽酸后能形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于過量鹽酸中而后者不能，所以由圖象知溶液中含有AlO2-、SiO32-；則oa段發(fā)生反應(yīng)的離子為AlO2-、SiO32-；ab段發(fā)生的反應(yīng)沉淀的量不變,所以ab段為鹽酸與CO32－反應(yīng),bc段沉淀減少,則是Al(OH)3溶解于鹽酸,其反應(yīng)的離子方程式為：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
因此，本題正確答案是：SiO32-、AlO ； CO32－ ；Al(OH)3＋3H＋═Al3＋＋3H2O；
(2)若Y是氫氧化鈉，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，因為弱堿陽離子和弱酸根會雙水解而不能共存,即溶液中不含CO32－、SiO32-、AlO，因為溶液一定要保持電中性，故溶液中一定含Cl－；當(dāng)ab段時,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－═NH3·H2O，即溶液中含NH4＋；當(dāng)bc段時沉淀的質(zhì)量減少但沒有完全溶解,即部分沉淀和氫氧化鈉反應(yīng),部分沉淀不反應(yīng),說明溶液中有Al3＋ 、Mg2＋，即bc段的反應(yīng)為：Al(OH)3＋OH-═AlO2-+2H2O。
即X中一定含有的離子是Al3＋ 、Mg2＋、NH4＋、Cl－；因為溶液中有Al3＋ 、Mg2＋，故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－═NH3·H2O；

因此，本題正確答案是：Al3＋ 、Mg2＋、NH4＋、Cl－ ；NH4＋＋OH－═NH3·H2O。