Question

18．某溶液中可能含有H⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Na⁺等陽離子中的一種或幾種，當(dāng)向該溶液中加入NaOH溶液時，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與所加NaOH物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示
請回答以下問題：
（1）b、c之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O．
（2）若該溶液的體積為50mL，則c（Al³⁺）=0.05mol/L．
（3）依據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析，除Al³⁺外，溶液中還含有的離子有H⁺，F(xiàn)e³⁺．

Answer 1

分析 加入NaOH后，在0-a段沒有生成沉淀，說明溶液中一定存在H⁺，由于后面沉淀生成及沉淀部分溶解可知溶液中一定存在Al³⁺，a-b段生成沉淀消耗了0.6molNaOH，溶液中可能存在Mg²⁺，F(xiàn)e³⁺，Al³⁺，b-c段沉淀溶解，可知溶液中一定存在Al³⁺，根據(jù)圖象Al（OH）₃的物質(zhì)的量與剩余沉淀的物質(zhì)的量相等，由OH^-～AlO₂^-可知溶解Al（OH）₃消耗了0.1molNaOH，所以生成沉淀消耗了0.3molNaOH，另一種離子生成沉淀的量也消耗了0.3molNaOH，所明另一種離子為3價離子，則為Fe³⁺，
（1）b-c段沉淀溶解，故發(fā)生的反應(yīng)為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O；
（2）由b-c段沉淀溶解，故發(fā)生的反應(yīng)為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，消耗0.1molNaOH，故消耗0.1molAl（OH）₃，根據(jù)鋁元素守恒，則n（Al³⁺）=n（Al（OH）₃），據(jù)c=$\frac{n}{V}$進(jìn)行計算；
（3）由題干分析可知．

解答 解：加入NaOH后，在0-a段沒有生成沉淀，說明溶液中一定存在H⁺，由于后面沉淀生成及沉淀部分溶解可知溶液中一定存在Al³⁺，a-b段生成沉淀消耗了0.6molNaOH，溶液中可能存在Mg²⁺，F(xiàn)e³⁺，Al³⁺，b-c段沉淀溶解，可知溶液中一定存在Al³⁺，根據(jù)圖象Al（OH）₃的物質(zhì)的量與剩余沉淀的物質(zhì)的量相等，由OH^-～AlO₂^-可知溶解Al（OH）₃消耗了0.1molNaOH，所以生成沉淀消耗了0.3molNaOH，另一種離子生成沉淀的量也消耗了0.3molNaOH，所明另一種離子為3價離子，則為Fe³⁺，
（1）b-c段沉淀溶解，故發(fā)生的反應(yīng)為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O；
（2）由b-c段沉淀溶解，故發(fā)生的反應(yīng)為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，消耗0.1molNaOH，故消耗0.1molAl（OH）₃，根據(jù)鋁元素守恒，則n（Al³⁺）=n（Al（OH）₃），則c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.1mol}{0.05L}$=0.05mol/L，故答案為：0.05mol/L；
（3）由以上分析可得溶液中還含有的離子有H⁺，F(xiàn)e³⁺，故答案為：H⁺，F(xiàn)e³⁺．

點評 本題考查離子共存、反應(yīng)圖象識別以及離子反應(yīng)有關(guān)計算等，是高考中的常見題型，對學(xué)生的綜合能力提出了更高的要求，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，難度較大．