Question

某混合溶液中可能含有的離子如表所示：

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

為探究其成分，進行了以下探究實驗．
（1）探究一：
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，產生沉淀的物質的量（n）與加入氫氧化鈉溶液的體積（V）的關系如圖所示．
①該溶液中一定含有的陽離子是

 

，其對應物質的量濃度之比為

 

，一定不存在的陰離子是

 

；
②請寫出沉淀保持不變過程中發(fā)生反應的離子方程式

 

．

Answer 1

考點：離子方程式的有關計算,常見離子的檢驗方法

專題：

分析：（1）①開始加入2V₀無沉淀生成說明發(fā)生的反應是：H⁺+OH^-═H₂O，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^-?NH₃?H₂O，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；依據(jù)定量關系分析判斷離子存在情況和離子物質的量之比；
②沉淀保持不變發(fā)生的反應是銨根離子與氫氧根離子生成氨水．

解答： 解：（1）①根據(jù)圖象，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產生，則一定有H⁺；
由離子共存可知，一定不含有CO₃^2-、AlO₂^-，開始加入2V₀無沉淀生成說明發(fā)生的反應是：H⁺+OH^-═H₂O，后來有沉淀產生且最后消失，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^-?NH₃?H₂O，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；
沉淀的質量不變，反應為NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O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⁺，物質的量之比=2V₀：3V₀：V₀=2：3：1，
故答案為：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺；2：3：1；CO₃^2-、AlO₂^-；
②沉淀保持不變發(fā)生的反應是銨根離子與氫氧根離子生成氨水，反應的離子方程式為NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O．

點評：本題綜合考查離子反應，為高考常見題型，側重于學生的分析能力考查，注意②中反應的先后順序為解答的關鍵，題目難度中等．