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精英家教網(wǎng) > 高中化學 > 題目詳情

有一無色溶液，其中可能含有Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-等離子的幾種，為分析其成分，取此溶液分別進行了四個實驗，其操作和有關現(xiàn)象如下圖所示：

（1）在原溶液中一定不存在的離子有

Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-

；
（2）第③個實驗中，若取原溶液的體積為100mL，滴加的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol?L^-1 且生成白色沉淀的量與加入NaOH 的量有下圖所示的相互關系，則該溶液中所含陽離子的物質(zhì)的量濃度為

c（Al³⁺）=0.5 mol?L^-1 c（Mg²⁺）=0.2 mol?L^-1

mol?L^-1．

分析：（1）根據(jù)題干信息“無色溶液”可以判定，一定沒有有色離子：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；由①可知一定沒有K⁺；②中加稀鹽酸和氯化鋇溶液仍有沉淀，可知一定存在SO₄^2-；③可以推斷一定含有_Mg²⁺．由于_，^Mg²⁺和 CO₃^2- 不能共存，所以一定沒有 CO₃^2-；④中得到無色無味的氣體，可以判定一定沒有NH₄⁺
（2）由圖中信息，加入Vml0.5mol?L^-1NaOH溶液，沉淀達到最多，再滴加100mlNaOH溶液后，沉淀部分溶解，可知0.07mol沉淀為Mg（OH）₂和Al（OH）₃的混物，其中c（Al³⁺）=c（OH^-）=0.5×0.1=0.05mol，故c（Al³⁺）=0.05mol÷0.1L=0.5 mol?L^-1；根據(jù)n（Mg（OH）₂）+n（Al（OH）₃）=0.07mol，可以得到n（Mg（OH）₂）=0.02mol，c（Mg²⁺）=0.02mol÷0.01L=0.2 mol?L^-1

解答：解：（1）根據(jù)題干信息“無色溶液”可以判定，一定沒有有色離子：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；由①焰色反應可知一定沒有K⁺；⁺；②中加稀鹽酸和氯化鋇溶液仍有沉淀，可知一定存在SO₄^2-；③可以推斷一定含有_Mg²⁺．由于_，^Mg²⁺和 CO₃^2- 不能共存，所以一定沒有 CO₃^2-；④中得到無色無味的氣體，可以判定一定沒有NH₄⁺；綜合以上分析，故答案為：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-；
（2）由圖中信息，加入Vml0.5mol?L^-1NaOH溶液，沉淀達到最多，再滴加100mlNaOH溶液后，沉淀部分溶解，可知0.07mol沉淀為Mg（OH）₂和Al（OH）₃的混物，其中c（Al³⁺）=c（OH^-）=0.5×0.1=0.05mol，故c（Al³⁺）=0.05mol÷0.1L=0.5 mol?L^-1；根據(jù)n（Mg（OH）₂）+n（Al（OH）₃）=0.07mol，可以得到n（Mg（OH）₂）=0.02mol，c（Mg²⁺）=0.02mol÷0.01L=0.2 mol?L^-1，故答案為 c（Al³⁺）=0.5 mol?L^-1； c（Mg²⁺）=0.2 mol?L^-1

點評：本題考查了焰色反應、常見的有色離子、離子的水解、離子反應的條件，Al（OH）₃的化學性質(zhì)，涉及的知識點較多，若是基礎知識不扎實，恐怕難以完成．

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