Question

某混合溶液中可能含有的离子如表所示：

可能大量含有的阳离子	H+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe3+
可能大量含有的阴离子	Cl-、Br-、I-、CO32-、AlO2-

为探究其成分，进行了以下探究实验．
（1）探究一：
甲同学取一定量的混合溶液，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的物质的量（n）与加入氢氧化钠溶液的体积（V）的关系如图所示．
①该溶液中一定含有的阳离子是

 

，其对应物质的量浓度之比为

 

，一定不存在的阴离子是

 

；
②请写出沉淀保持不变过程中发生反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算,常见离子的检验方法

专题：

分析：（1）①开始加入2V₀无沉淀生成说明发生的反应是：H⁺+OH^-═H₂O，再加入氢氧化钠溶液至5V₀，图象分析可知生成沉淀增多至最大，反应为Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，消耗氢氧化钠溶液3V₀，继续加入氢氧化钠，沉淀量不变，说明氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应，NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O，消耗氢氧化钠溶液3V₀，继续加入氢氧化钠溶液，沉淀开始溶解，到加入10V₀氢氧化钠溶液，沉淀全部溶解，发生的反应为Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O，消耗氢氧化钠V₀；依据定量关系分析判断离子存在情况和离子物质的量之比；
②沉淀保持不变发生的反应是铵根离子与氢氧根离子生成氨水．

解答： 解：（1）①根据图象，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H⁺；
由离子共存可知，一定不含有CO₃^2-、AlO₂^-，开始加入2V₀无沉淀生成说明发生的反应是：H⁺+OH^-═H₂O，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg²⁺、Fe³⁺，有Al³⁺；
再加入氢氧化钠溶液至5V₀，图象分析可知生成沉淀增多至最大，反应为Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，消耗氢氧化钠溶液3V₀，
继续加入氢氧化钠，沉淀量不变，说明氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应，NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O，消耗氢氧化钠溶液3V₀，
继续加入氢氧化钠溶液，沉淀开始溶解，到加入10V₀氢氧化钠溶液，沉淀全部溶解，发生的反应为Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O，消耗氢氧化钠V₀；
沉淀的质量不变，反应为NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O的反应，则有NH₄⁺；
图中反应现象无法确定是否含K⁺；综上所述一定含有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺，物质的量之比=2V₀：3V₀：V₀=2：3：1，
故答案为：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺；2：3：1；CO₃^2-、AlO₂^-；
②沉淀保持不变发生的反应是铵根离子与氢氧根离子生成氨水，反应的离子方程式为NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，
故答案为：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O．

点评：本题综合考查离子反应，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力考查，注意②中反应的先后顺序为解答的关键，题目难度中等．