Question

【題目】某溶液中只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-、Br-中的幾種。①若加入鋁粉，產生的氣體是H2；②若加入NaOH溶液，產生白色沉淀，且產生的沉淀量與加入NaOH的物質的量之間的關系如圖所示。則：

（1）溶液中的陽離子一定含有__________，陰離子無法確定是否存在的是___________。

（2）O→A、C→D的離子方程式為：

O→A____________________________________。

C→D______________________________________。

（3）為確定上述陰離子是否含有，只需向原溶液中加入某試劑，并測定產生的沉淀質量即可。下列試劑符合要求的是_______。

A．AlCl3 B.NaOH C.Ba(OH)2 D.BaCl2

若加入足量上述所選試劑后，產生沉淀質量為46.6克，則上述溶液中所有的陰離子及其物質的量為：____________、_______________（沒有就不填）。

Answer 1

【答案】 H+、NH4+、Mg2+、Al3+ SO42-、Br- H++OH-=H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O D SO42- 0.2mol Br- 0.3mol

【解析】①若加入鋁粉，產生的氣體是H2，因此必須含有氫離子，則一定不存在CO32-、NO3-；②若加入NaOH溶液，產生白色沉淀，說明不存在Fe3+。根據圖像可知沉淀達到最大值以后沉淀開始減少，但不完全消失，所以一定存在Mg2+、Al3+；BC階段沉淀不變化，說明還含有銨根離子，SO42-、Br-無法確定，根據溶液顯電中性可知二者至少含有一種。

（1）根據以上分析可知溶液中的陽離子一定含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+，陰離子無法確定是否存在的是SO42-、Br-。（2）O→A是中和氫離子，方程式為H++OH-=H2O；C→D是溶解氫氧化鋁，反應的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。（3）A．AlCl3與硫酸根和溴離子均不反應，A錯誤；B.NaOH與硫酸根和溴離子均不反應，B錯誤；C.Ba(OH)2與硫酸根反應生成硫酸鋇沉淀，但同時產生氫氧化鎂沉淀，C錯誤；D.BaCl2只與硫酸根反應生成硫酸鋇沉淀，D正確；46.6g沉淀是硫酸鋇，物質的量是46.6g÷233g/mol＝0.2mol，所以硫酸根的物質的量是0.2mol；根據圖像可知與氫離子反應的氫氧化鈉是0.1mol，則氫離子是0.1mol；與銨根反應的氫氧化鈉是0.7mol－0.5mol＝0.2mol，因此銨根是0.2mol，溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉是0.8mol－0.7mol＝0.1mol，則鋁離子是0.1mol，產生0.1mol氫氧化鋁消耗氫氧化鈉是0.3mol，因此與鎂離子反應的氫氧化鈉是0.5mol－0.1mol－0.3mol＝0.1mol，因此鎂離子是0.05mol，根據電荷守恒可知一定含有溴離子，物質的量是0.1mol+0.2mol+0.1mol×3+0.05mol×2－0.2mol×2＝0.3mol。