Question

【題目】（1）雙氧水能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，其反應的化學方程式如下，請將相關的化學計量數(shù)填寫在方框里：_______□H2O2+□KMnO4+□H2SO4=□MnSO4+□K2SO4+□O2↑+□H2O

（2）某混合溶液中可能含有的離子如下表所示：

可能大量含有的陽離子	H+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe3+
可能大量含有的陰離子	Cl-、Br-、CO32-、AlO2-

為探究其成分，進行了以下探究實驗。

甲同學取一定量的混合溶液，向其中逐滴加入氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（n）與加入氫氧化鈉的體積（V）的關系如圖所示。

①該溶液中一定含有的陽離子是____________，其對應的物質(zhì)的量濃度之比為_________，一定不存在的陰離子是______________；

②請寫出沉淀減少過程中發(fā)生反應的離子方程式____________________。

Answer 1

【答案】 5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O H+、Al3+、NH4+ 2: 3: 1 CO32-、A1O2- A1(OH)3+OH-= A1O2-+2H2O。

【解析】(1)雙氧水中氧元素的化合價從-1價升高到0價，失去1個電子，則為還原劑；而高錳酸鉀中錳元素的化合價從+7價降低到+2價，得到5個電子，Mn元素被還原，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，配平后的反應為5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O，故答案為：5；2；3；2；1；5；8；

(2)①根據(jù)圖象，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產(chǎn)生，則一定有H+；由離子共存可知，一定不含有CO32-、AlO2-，開始加入氫氧化鈉溶液2V0無沉淀生成說明發(fā)生的反應是：H++OH-═H2O，后來有沉淀產(chǎn)生且最后消失，則一定沒有Mg2+、Fe3+，有Al3+；再加入氫氧化鈉溶液至5V0，圖象分析可知生成沉淀增多至最大，反應為Al3++3OH-═Al(OH)3↓，消耗氫氧化鈉溶液3V0，繼續(xù)加入氫氧化鈉，沉淀量不變，說明氫氧化鈉和溶液中的銨根離子反應，NH4++OH-NH3H2O，消耗氫氧化鈉溶液3V0，繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，沉淀開始溶解，到加入10V0氫氧化鈉溶液，沉淀全部溶解，發(fā)生的反應為Al(OH)3+OH-═AlO2-+H2O，消耗氫氧化鈉V0；沉淀的質(zhì)量不變，反應為NH4++OH-NH3H2O的反應，則有NH4+；圖中反應現(xiàn)象無法確定是否含K+；綜上所述一定含有H+、NH4+、Al3+，物質(zhì)的量之比=2V0：3V0：V0=2：3：1，故答案為：H+、NH4+、Al3+；2：3：1；CO32-、AlO2-；

②沉淀減少過程中發(fā)生反應是氫氧化鋁沉淀溶解于氫氧化鈉溶液中的反應，反應的離子方程式為Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，故答案為：Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。