某無色稀溶液X中,可能含有下表所列離子中的某幾種.
陰離子 CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl-
陽離子 Al3+、Cu2+、Mg2+、NH4+、Na+
現(xiàn)取該溶液適量,向其中加入某試劑Y,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑Y體積(V)的關(guān)系如圖所示.
(1)若Y是鹽酸,則溶液中含有的金屬陽離子是
Na+
Na+
,ab段發(fā)生反應的總離子方程式為
CO32-+2H+=H2O+CO2
CO32-+2H+=H2O+CO2
,Oa段上表中參加反應的離子的物質(zhì)的量之比為
n(SiO32- ):n(AlO2-)=11:2
n(SiO32- ):n(AlO2-)=11:2
[要標明離子符號,如n(Na+)].
(2)若Y是NaOH溶液,則bc段反應的離子方程式為
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
.若不考慮離子的水解因素,忽略H+和OH-影響,且溶液中只存在四種離子,則它們的離子個數(shù)比為
N(Al3+):N(Mg2+ ):N(NH4+)、N(Cl- )=2:1:4:12
N(Al3+):N(Mg2+ ):N(NH4+)、N(Cl- )=2:1:4:12
[按陽離子在前,陰離子在后,高價在前,低價在后的順序排列].
分析:溶液無色說明溶液中不含銅離子;
(1)如果Y是鹽酸,向溶液中加鹽酸,先生成沉淀,當a-b段時,沉淀的量不變化,鹽酸和碳酸根離子反應生成氣體,則溶液中不含鎂離子、鋁離子;當b-c段時沉淀的質(zhì)量減少,部分沉淀和鹽酸反應,部分沉淀和鹽酸不反應,說明溶液中有硅酸根離子和偏鋁酸根離子,弱酸根離子和銨根離子能雙水解,所以溶液中含有的陽離子是鈉離子;
(2)若Y是氫氧化鈉,向溶液中加氫氧化鈉溶液,先生成沉淀,當a-b段時,沉淀的量不變化,氫氧化鈉和銨根離子反應生成氣體;當b-c段時沉淀的質(zhì)量減少,部分沉淀和氫氧化鈉反應,部分沉淀不反應,說明溶液中有鋁根離子和鎂離子,則溶液中不含硅酸根離子、碳酸根離子和偏鋁酸根離子,所以溶液中含有的陰離子是氯離子.
解答:解:溶液無色說明溶液中不含銅離子;
(1)如果Y是鹽酸,向溶液中加鹽酸,先生成沉淀,當a-b段時,沉淀的量不變化,鹽酸和碳酸根離子反應生成氣體,則溶液中不含鎂離子、鋁離子;當b-c段時沉淀的質(zhì)量減少,部分沉淀和鹽酸反應,部分沉淀和鹽酸不反應,說明溶液中有硅酸根離子和偏鋁酸根離子,弱酸根離子和銨根離子能雙水解,所以溶液中含有的陽離子是鈉離子.
通過以上分析知,溶液中含有的陽離子是鈉離子,ab段發(fā)生反應是碳酸根離子和氫離子反應生成二氧化碳和水,離子方程式為:CO32-+2H+=H2O+CO2↑;根據(jù)圖象知,氫氧化鋁和鹽酸反應需要1v鹽酸,偏鋁酸根離子和硅酸根離子和鹽酸反應需要鹽酸4V鹽酸,有關(guān)反應方程式為:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、SiO32-+2H+=H2SiO3 ↓、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,根據(jù)方程式知,SiO32-生成H2SiO3需要鹽酸的體積與AlO2-生成Al(OH)3 需要鹽酸的體積之比=
4-
1
3
2
1
3
=11:2,
故答案為:Na+;CO32-+2H+=H2O+CO2↑;11:2;
(2)若Y是氫氧化鈉,向溶液中加氫氧化鈉溶液,先生成沉淀,當a-b段時,沉淀的量不變化,氫氧化鈉和銨根離子反應生成氣體;當b-c段時沉淀的質(zhì)量減少,部分沉淀和氫氧化鈉反應,部分沉淀不反應,說明溶液中有鋁根離子和鎂離子,則溶液中不含硅酸根離子、碳酸根離子和偏鋁酸根離子,所以溶液中含有的陰離子是氯離子.
Y是NaOH溶液,則bc段是氫氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和水,離子方程式為:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
和銨根離子需要氫氧化鈉的體積是2v,氫氧化鋁和氫氧化鈉反應需要氫氧化鈉的體積是1v,則生成氫氧化鋁需要氫氧化鈉的體積是3V,生成氫氧化鎂需要氫氧化鈉的體積是1V,則n(Al3+):n(Mg2+):n(NH4+)=1:
1
2
:2=2:1:4,溶液中陰陽離子所帶電荷相等知,n(Al3+):n(Mg2+ ):n(NH4+)、n(Cl- )=2:1:4:12,即N(Al3+):N(Mg2+ ):N(NH4+)、N(Cl- )=2:1:4:12,
故答案為:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;N(Al3+):N(Mg2+ ):N(NH4+)、N(Cl- )=2:1:4:12.
點評:本題考查了溶液中離子的判斷,能明確離子的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵,會根據(jù)圖象確定溶液中存在的離子及其含量,難度不大.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì)A、B、C、D、E,它們所含的陰、陽離子互不相同,分別含有五種陽離子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五種陰離子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一種.
(1)某同學通過比較分析,認為無須檢驗就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是
Na2CO3
Na2CO3
Ba(OH)2
Ba(OH)2

(2)物質(zhì)C中含有離子X.為了確定X,現(xiàn)將(1)中的兩種物質(zhì)記為A和B,當C與B的溶液混合時,產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體;當C與A的溶液混合時也產(chǎn)生沉淀,向該沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解.則:
①X為
B
B
(填字母).
A.Br-            B.SO
 
2-
4
           C.CH3COO-          D.HCO
 
-
3

②A中含有的陰陽離子個數(shù)之比
2:1
2:1

③利用上述已經(jīng)確定的物質(zhì),可以檢驗出D、E中的陽離子.請簡述實驗操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論:
取少量D溶液于試管中,逐滴加入Ba(OH)2溶液直至過量,若先出現(xiàn)白色沉淀后又逐漸溶解,則D中含有Al3+,E中含有Mg2+
取少量D溶液于試管中,逐滴加入Ba(OH)2溶液直至過量,若先出現(xiàn)白色沉淀后又逐漸溶解,則D中含有Al3+,E中含有Mg2+

(3)將19.2gCu投入裝有足量D溶液的試管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐漸溶解,管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn),則物質(zhì)D一定含有上述離子中的
NO3-
NO3-
(填相應的離子符號),有關(guān)反應的離子方程式為
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
,若要將Cu完全溶解,至少應加入H2SO4的物質(zhì)的量是
0.4mol
0.4mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)下表為元素周期表的一部分,請參照元素①-⑧在表中的位置,用化學用語回答下列問題:

周期
IA 0 1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 3
(1)⑤、⑥、⑦元素的原子半徑由大到小的順序為
 

(2)②、③、⑦元素的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是
 

(3)由表中兩種元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號)
 

a.MnO2b.FeCl3c.Na2SO3d.KMnO4
(4)元素⑥的氯化物溶液與稀氨水溶液反應的離子方程式
 
.工業(yè)上冶煉單質(zhì)⑥的反應原理
 

(5)某無色稀溶液X含有四種陰離子,是由②④⑥⑦⑧元素中的一種或兩種組成.現(xiàn)取該溶液適量,向其中加入稀鹽酸,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑體積(V)的關(guān)系如圖所示.則oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子(指來源于X溶液,下同)是
 
,ab段發(fā)生反應的離子是
 
,bc段發(fā)生反應的離子方程式為
 

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科目:高中化學 來源:2013屆山西省忻州市高三第一次聯(lián)考化學試卷(帶解析) 題型:填空題

下表為元素周期表的一部分,請參照元素①-⑧在表中的位置,用化學用語回答下列問題:

(1)⑤、⑥、⑦元素的原子半徑由大到小的順序為              。
(2)②、③、⑦元素的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是               
(3)由表中兩種元素的原子按1︰1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號)                    。
a.MnO2                                          b.FeCl3                      c.Na2SO3                   d.KMnO4
(4)元素⑥的氯化物溶液與稀氨水溶液反應的離子方程式                      。
工業(yè)上冶煉單質(zhì)⑥的反應原理                                          。
(5)某無色稀溶液X含有四種陰離子,是由②④⑥⑦⑧元素中的一種或兩種組成。現(xiàn)取該溶液適量,向其中加入稀鹽酸,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑體積(V)的關(guān)系如圖所示。

則oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子(指來源于X溶液,下同)是________,ab段發(fā)生反應的離子是________,bc段發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________________。

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年陜西省高三上學期第二次月考理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題

(1)錫為第ⅣA族元素,錫的單質(zhì)和化合物與某些物質(zhì)的化學性質(zhì)有許多相似之處。已知錫元素具有如下性質(zhì):

。

試回答:

①錫溶于鹽酸,再向反應后的溶液中通入氯氣,有關(guān)反應類似于鐵的相應變化,試寫出有關(guān)反應的化學方程式:_____________________________________________________,_______________________________________。

②將①中溶液蒸干后繼續(xù)灼燒所得固體,變化過程類似于FeCl3溶液相應的變化,則最后得到的固體物質(zhì)是__________(填化學式)。

③若可用SnCl2溶液與過量的堿溶液反應的方法制Sn(OH)2,該堿可選用________。

(2)某無色稀溶液X中,可能含有下表所列離子中的某幾種。

陰離子

陽離子

 

現(xiàn)取該溶液適量,向其中加入某試劑Y,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑Y體積(V)的關(guān)系如圖所示。

①若Y是鹽酸,則溶液中含有的金屬陽離子是_________,ab段發(fā)生反應的離子方程式為_______________,圖中oa段參加反應的陰離子的物質(zhì)的量之比為___________________。

②若Y是NaOH溶液,則bc段反應的離子方程式為____________________。

若不考慮離子的水解,忽略H和OH的影響,且溶液中只存在四種離子,則它們的離子個數(shù)比為_____________________________________________(按陽離子在前,陰離子在后,高價在前,低價在后的順序排列)。

 

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科目:高中化學 來源:2012-2013學年山西省忻州市高三第一次聯(lián)考化學試卷(解析版) 題型:填空題

下表為元素周期表的一部分,請參照元素①-⑧在表中的位置,用化學用語回答下列問題:

(1)⑤、⑥、⑦元素的原子半徑由大到小的順序為              。

(2)②、③、⑦元素的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是               

(3)由表中兩種元素的原子按1︰1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號)                    。

a.MnO2                                          b.FeCl3                      c.Na2SO3                   d.KMnO4

(4)元素⑥的氯化物溶液與稀氨水溶液反應的離子方程式                      。

工業(yè)上冶煉單質(zhì)⑥的反應原理                                          。

(5)某無色稀溶液X含有四種陰離子,是由②④⑥⑦⑧元素中的一種或兩種組成,F(xiàn)取該溶液適量,向其中加入稀鹽酸,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑體積(V)的關(guān)系如圖所示。

則oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子(指來源于X溶液,下同)是________,ab段發(fā)生反應的離子是________,bc段發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________________。

 

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