Question

（1）某礦石由幾種常見氧化物組成，組成這些氧化物的元素在地殼中的含量都很豐富．向該礦石混合粉末中加入過量的氫氧化鈉溶液，過濾得可用作紅色涂料的紅棕色固體和無(wú)色溶液，然后向所得溶液中滴入鹽酸，所得沉淀的質(zhì)量與所加鹽酸的體積的關(guān)系如圖所示：
①該礦石中含有的氧化物的化學(xué)式分別為：

 

、

 

、

 

．
②向?yàn)V液中滴加鹽酸過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：

 

，

 

．
（2）100mL某溶液中含有的離子及其濃度如下：（其中XO₃^2-為中學(xué)常見的酸根離子）

離子	Na+	K+	XO32-	SO42-
濃度（mol?L-1）	0.3	0.2	0.05	0.15

①該溶液中還含有的離子一定是下列中的

 

（填序號(hào)），其物質(zhì)的量為

 

．
A．Mg²⁺       B．Cl^-      C．ClO^-     D．NH₄⁺
②確定XO₃^2-是哪種酸根的方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,離子方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：

分析：（1）紅棕色固體是氧化鐵，氧化鋁能和強(qiáng)堿氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，二氧化硅能和強(qiáng)堿氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉，硅酸鈉可以和鹽酸反應(yīng)生成硅酸白色沉淀；
結(jié)合分析過程，向溶液中加入鹽酸，先是和過量的氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，然后出現(xiàn)沉淀，直到最大量，是偏鋁酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和氫氧化鋁的過程，但是隨后沉淀有一部分未溶解，所以加鹽酸產(chǎn)生的不只是氫氧化鋁，還有一種沉淀生成，據(jù)答案可知，只能是二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)生成的硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的硅酸沉淀；
（2）①結(jié)合溶液的電荷守恒解答該題；
②標(biāo)注元素化合價(jià)為+4價(jià)，可能為碳酸根離子或亞硫酸根離子分析．

解答： 解：（1）根據(jù)題意向該粉末試樣中加入過量的氫氧化鈉溶液，充分溶解后過濾得紅棕色固體和無(wú)色溶液，則一定含有氧化鐵固體，故C、D錯(cuò)誤，
根據(jù)圖象可知，向溶液中加入鹽酸，先是和過量的氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，然后出現(xiàn)沉淀，直到最大量，是偏鋁酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和氫氧化鋁的過程，但是隨后沉淀有一部分未溶解，所以加鹽酸產(chǎn)生的不只是氫氧化鋁，還有一種沉淀生成，據(jù)答案可知，只能是二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)生成的硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的硅酸沉淀，既粉末試樣含有氧化鋁和二氧化硅，即為Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃的混合物；
①上述分析可知該礦石中含有的氧化物的化學(xué)式分別為：Fe₂O₃；Al₂O₃；SiO₂；
故答案為：Fe₂O₃；Al₂O₃；SiO₂；
②向溶液中加入鹽酸，先是和過量的氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，然后出現(xiàn)沉淀，直到最大量，是偏鋁酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和氫氧化鋁的過程，但是隨后沉淀有一部分未溶解，所以加鹽酸產(chǎn)生的不只是氫氧化鋁，還有一種沉淀生成，據(jù)答案可知，只能是二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)生成的硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的硅酸沉淀，向?yàn)V液中滴加鹽酸過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：H⁺+OH^-=H₂O、AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓、SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓、Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
故答案為：H⁺+OH^-=H₂O、AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓、SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓、Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（2）①100mL某溶液中含有的離子及其濃度分析可知，電解質(zhì)溶液中存在電荷守恒，陽(yáng)離子所帶電荷總數(shù)等于陰離子所帶電荷總數(shù)，圖表中陽(yáng)離子和陰離子所帶電荷總數(shù)c（Na⁺）+c（K⁺）=0.3mol/L+0.2mol/L=0.5mol/L，陰離子電荷總數(shù)2c（XO₃^2-）+2c（SO₄^2-）=0.05mol/L×2+0.15mol/L×2=0.4mol/L，所以溶液中還含有的離子一定是陰離子，選項(xiàng)中BC為陰離子，其中ClO^-可能存在，若為SO₃^2-則不能存在ClO^-，一定存在的是Cl^-，濃度為0.1mol/L，物質(zhì)的量=0.1mol/L×0.1L=0.01mol；
故答案為：B；0.01mol；
②XO₃^2-酸根中X元素化合價(jià)為+4價(jià)，可能是碳酸根離子或亞硫酸根離子，檢驗(yàn)方法為：取該溶液于試管中，滴加稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體能使品紅溶液褪色，則為SO₃^2-，不能使品紅溶液褪色為CO₃^2-；若產(chǎn)生白色沉淀，則為SiO₃^2-；
故答案為：取該溶液于試管中，滴加稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體能使品紅溶液褪色，則為SO₃^2-，不能使品紅溶液褪色為CO₃^2-；若產(chǎn)生白色沉淀，則為SiO₃^2-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常見的氧化物，圖象分析判斷，離子性質(zhì)和離子檢驗(yàn)方法，注意物質(zhì)的性質(zhì)的靈活應(yīng)用，氧化鋁能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成的偏鋁酸鈉能溶于鹽酸，產(chǎn)物隨鹽酸量的多少而不同，硅酸不溶于水，電解質(zhì)溶液中存在電荷守恒，題目難度中等．