Question

【題目】某強(qiáng)酸性無色溶液中可能含下表離子中的若干種離子。

陽離子	Mg2+、NH4+、Ba2+、Al3+、Fe2+
陰離子	SiO32-、MnO4-、Cl-、NO3-、SO32-

實(shí)驗(yàn)I ：取少量該試液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：為了進(jìn)一步確定該溶液的組成，取100 mL原溶液，向該溶液中滴加1 mol L-l的 NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與氫氧化鈉溶液體積的關(guān)系如圖所示。

回答下列問題：

（1）不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就可以推斷出，上表中的離子一定不存在的有___________種。

（2）通過實(shí)驗(yàn)I可以確定該溶液中一定存在的陰離子是_____________。檢驗(yàn)氣體X的方法是______________________；沉淀Z的化學(xué)式為_________________。

（3）寫出實(shí)驗(yàn)Ⅱ的圖象中BC段對應(yīng)的離子方程式：_____________________________________。

（4） A點(diǎn)對應(yīng)的固體質(zhì)量為__________g。

（5）通過上述信息，推算該溶液中陰離子的濃度為______________mol L-l。

Answer 1

【答案】 4 NO3- 用鑷子夾一塊濕潤的紅色石蕊試紙靠近氣體X，試紙變藍(lán) Mg(OH)2 Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O 0.136 0.08

【解析】溶液無色，則不存在亞鐵離子、高錳酸根離子；溶液顯酸性，則不存在硅酸根離子和亞硫酸根離子；該溶液與硝酸銀溶液混合后無沉淀生成，則不存在氯離子，因此一定含有硝酸根離子；該溶液與稀硫酸反應(yīng)得不到沉淀，說明不存在鋇離子，所得溶液與過量的氫氧化鈉溶液混合生成氣體X、溶液Y和沉淀Z，X是氨氣，一定含有銨根離子；沉淀一定是氫氧化鎂，含有鎂離子；根據(jù)圖像可知開始時(shí)氫氧化鈉首先中和氫離子，然后沉淀金屬陽離子，沉淀達(dá)到最大值后開始與銨根結(jié)合生成氨氣，然后沉淀開始減少，最后不再發(fā)生變化，所以溶解的沉淀一定是氫氧化鋁，含有鋁離子。則

（1）根據(jù)以上分析可知不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就可以推斷出上表中的離子一定不存在的有4種，即亞鐵離子、硅酸根離子、高錳酸根離子和亞硫酸根離子。（2）通過實(shí)驗(yàn)I可以確定該溶液中一定存在的陰離子是NO3－。氨氣是堿性氣體，檢驗(yàn)氨氣的方法是用鑷子夾一塊濕潤的紅色石蕊試紙靠近氣體X，試紙變藍(lán)；根據(jù)以上分析可知沉淀Z的化學(xué)式為Mg(OH)2。（3）實(shí)驗(yàn)Ⅱ的圖象中BC段發(fā)生氫氧化鋁的溶解，對應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O。（4）A點(diǎn)消耗氫氧化鈉6mL，則與金屬陽離子反應(yīng)的氫氧化鈉是5mL，物質(zhì)的量是0.005mol。溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉是1mL，物質(zhì)的量是0.001mol，所以生成的氫氧化鋁是0.001mol，則與鎂離子反應(yīng)的氫氧化鈉是0.002mol，氫氧化鎂是0.001mol，所以對應(yīng)的固體質(zhì)量為0.001mol×（58+78）g/mol＝0.136g。（5）與氫離子反應(yīng)的氫氧化鈉是1mL，物質(zhì)的量是0.001mol，即氫離子是0.001mol。與銨根反應(yīng)的氫氧化鈉是2mL，物質(zhì)的量是0.002mol，即銨根是0.002mol，根據(jù)溶液顯電中性可知硝酸根的物質(zhì)的量是0.001mol+0.002mol+0.001mol×3+0.001mol×2＝0.008mol，所以該溶液中陰離子的濃度為0.008mol÷0.1L＝0.08mol L-l。