Question

（1）雙氧水能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，其反應(yīng)的離子方程式如下，請(qǐng)將相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)填寫在方框里：

 

H₂O₂+

 

KMnO₄+

 

H₂SO₄→

 

MnSO₄+

 

K₂SO₄+

 

O₂↑+

 

H₂O，在該反應(yīng)中，還原劑是：

 

，被還原的元素是：

 

，標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成11.2LO₂，轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

 

（2）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+、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(jìn)行了以下探究實(shí)驗(yàn)．
甲同學(xué)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　化鈉溶液的體積（V）的關(guān)系如圖所示．
①該溶液中一定含有的陽離子是

 

，其對(duì)應(yīng)物質(zhì)的量濃度之比為

 

，一定不存在的陰離子是

 

；
②請(qǐng)寫出沉淀減少過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng),離子方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：圖示題,氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）雙氧水中氧元素的化合價(jià)從-1價(jià)升高到0價(jià)，失去1個(gè)電子．而高錳酸鉀中錳元素的化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià)，得到5個(gè)電子，結(jié)合電子守恒、原子守恒分析；
（2）①開始加入2V₀無沉淀生成說明發(fā)生的反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，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(yīng)為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O，消耗氫氧化鈉V₀；依據(jù)定量關(guān)系分析判斷離子存在情況和離子物質(zhì)的量之比；
②沉淀減少的反應(yīng)是氫氧化鋁溶解在氫氧化鈉溶液的反應(yīng)．

解答： 解：（1）雙氧水中氧元素的化合價(jià)從-1價(jià)升高到0價(jià)，失去1個(gè)電子，則為還原劑；而高錳酸鉀中錳元素的化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià)，得到5個(gè)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(yīng)為5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+5O₂↑+8H₂O，由O元素的化合價(jià)變化可知，標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成11.2LO₂，轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

11.2L

22.4L/mol

×2×[0-（-1）]×N_A=N_A個(gè)，
故答案為：5；2；3；2；1；5；8；H₂O₂；Mn；N_A；
（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CO₃^2-、AlO₂^-，開始加入2V₀無沉淀生成說明發(fā)生的反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，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(yīng)為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O，消耗氫氧化鈉V₀；
沉淀的質(zhì)量不變，反應(yīng)為NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O的反應(yīng)，則有NH₄⁺；
圖中反應(yīng)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；CO₃^2-、AlO₂^-； 
②沉淀減少過程中發(fā)生反應(yīng)是氫氧化鋁沉淀溶解于氫氧化鈉溶液中的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力考查，注意從元素化合價(jià)的角度分析氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念和物質(zhì)的性質(zhì)，（2）中反應(yīng)的先后順序?yàn)榻獯鸬年P(guān)鍵，題目難度中等．