Question

【题目】某溶液中只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-、Br-中的几种。①若加入铝粉，产生的气体是H2；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则：

（1）溶液中的阳离子一定含有__________，阴离子无法确定是否存在的是___________。

（2）O→A、C→D的离子方程式为：

O→A____________________________________。

C→D______________________________________。

（3）为确定上述阴离子是否含有，只需向原溶液中加入某试剂，并测定产生的沉淀质量即可。下列试剂符合要求的是_______。

A．AlCl3 B.NaOH C.Ba(OH)2 D.BaCl2

若加入足量上述所选试剂后，产生沉淀质量为46.6克，则上述溶液中所有的阴离子及其物质的量为：____________、_______________（没有就不填）。

Answer 1

【答案】 H+、NH4+、Mg2+、Al3+ SO42-、Br- H++OH-=H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O D SO42- 0.2mol Br- 0.3mol

【解析】①若加入铝粉，产生的气体是H2，因此必须含有氢离子，则一定不存在CO32-、NO3-；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明不存在Fe3+。根据图像可知沉淀达到最大值以后沉淀开始减少，但不完全消失，所以一定存在Mg2+、Al3+；BC阶段沉淀不变化，说明还含有铵根离子，SO42-、Br-无法确定，根据溶液显电中性可知二者至少含有一种。

（1）根据以上分析可知溶液中的阳离子一定含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+，阴离子无法确定是否存在的是SO42-、Br-。（2）O→A是中和氢离子，方程式为H++OH-=H2O；C→D是溶解氢氧化铝，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。（3）A．AlCl3与硫酸根和溴离子均不反应，A错误；B.NaOH与硫酸根和溴离子均不反应，B错误；C.Ba(OH)2与硫酸根反应生成硫酸钡沉淀，但同时产生氢氧化镁沉淀，C错误；D.BaCl2只与硫酸根反应生成硫酸钡沉淀，D正确；46.6g沉淀是硫酸钡，物质的量是46.6g÷233g/mol＝0.2mol，所以硫酸根的物质的量是0.2mol；根据图像可知与氢离子反应的氢氧化钠是0.1mol，则氢离子是0.1mol；与铵根反应的氢氧化钠是0.7mol－0.5mol＝0.2mol，因此铵根是0.2mol，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.8mol－0.7mol＝0.1mol，则铝离子是0.1mol，产生0.1mol氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.3mol，因此与镁离子反应的氢氧化钠是0.5mol－0.1mol－0.3mol＝0.1mol，因此镁离子是0.05mol，根据电荷守恒可知一定含有溴离子，物质的量是0.1mol+0.2mol+0.1mol×3+0.05mol×2－0.2mol×2＝0.3mol。