Question

1 L某混合溶液，可能含有的離子如下表。

可能大量含有的陽離子	H＋、K＋、Mg2＋、Al3＋、NH4+、Fe2＋、Fe3＋
可能大量含有的陰離子	Cl－、Br－、I－、CO32—、AlO2—

 
(1)往該溶液中逐滴加入NaOH溶液，產生沉淀的物質的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關系如圖所示。則該溶液中一定不含有的離子是_________________________。

(2)BC段離子方程式為_______________________________________________。
(3)V₁、V₂、V₃、V₄之間的關系為__________________________________________。
(4)經檢測，該溶液中還含有大量的Cl^－、Br^－、I^－，若向1 L該混合溶液中通入一定量的Cl₂，溶液中Cl^－、Br^－、I^－的物質的量與通入Cl₂的體積(標準狀況)的關系如表所示，分析后回答下列問題。

Cl2的體積(標準狀況)	2.8 L	5.6 L	11.2 L
n(Cl－)	1.25 mol	1.5 mol	2 mol
n(Br－)	1.5 mol	1.4 mol	0.9 mol
n(I－)	a mol	0	0

 
①當通入Cl₂的體積為2.8 L時，溶液中發(fā)生反應的離子方程式為_________________。
②原溶液中Cl^－、Br^－、I^－的物質的量濃度之比為_____________________________。

Answer 1

(1)Mg^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋、CO₃^2—、AlO₂^—
(2)NH₄⁺＋OH^－=NH₃·H₂O
(3)V₂－V₁＝3(V₄－V₃)
(4)①Cl₂＋2I^－=I₂＋2Cl^－�、�10∶15∶4

(1)根據(jù)圖表，開始加入NaOH時，無沉淀產生，說明溶液中含有H^＋，隨后加入NaOH，有沉淀產生，沉淀量達到最大時繼續(xù)加入NaOH，沉淀量先保持不變后完全溶解，說明一定含有Al^3＋、NH₄⁺，一定不含Mg^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋。根據(jù)離子共存知識，CO₃^2—、AlO₂^—與H^＋、Al^3＋不能共存，故一定不含CO₃^2—、AlO₂^—。因此溶液中一定不含的離子為Mg^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋、CO₃^2—、AlO₂^—。
(2)BC段的離子反應為NH₄⁺與OH^－的反應。
(3)V₁至V₂段的反應為Al^3＋＋3OH^－=Al(OH)₃↓V₃至V₄段的反應為Al(OH)₃＋OH^－=AlO₂^—＋2H₂O，兩段消耗的NaOH的物質的量之比為3∶1，即V₂－V₁＝3(V₄－V₃)。
(4)由于還原性：I^－＞Br^－＞Cl^－，向混合溶液中通入Cl₂，I^－先與Cl₂反應，待I^－完全被氧化，Br^－才與Cl₂反應。①通入2.8 L Cl₂時，溶液中仍有I^－，故只發(fā)生Cl₂和I^－的反應。②通入2.8 L Cl₂時，只發(fā)生反應：Cl₂＋2I^－=I₂＋2Cl^－，則原溶液中n(Br^－)＝1.5 mol，n(Cl^－)＝1.25 mol－（2.8/22.4）×2 mol＝1 mol；通入2.8～5.6 L Cl₂時，發(fā)生反應：Cl₂＋2I^－=I₂＋2Cl^－、Cl₂＋2Br^－=Br₂＋2Cl^－，Br^－消耗的n(Cl₂)＝（1.5-1.4）/2 mol ＝0.05 mol，故通入5.6 L Cl₂時，I^－消耗的n (Cl₂)＝(5.6/22.4)－0.05mol＝0.2 mol，則n(I^－)＝0.2 mol×2＝0.4 mol，故原溶液中c(Cl^－)∶c(Br^－)∶c(I^－)＝n(Cl^－)∶n(Br^－)∶n(I^－)＝1∶1.5∶0.4＝10∶15∶4。