Question

某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-等離子，當(dāng)向該溶液中加入某濃度的NaOH溶液時，發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液的體積變化如圖所示，由此可知，該溶液中肯定含有的陽離子是

 

 （由少到多排列），且各離子的物質(zhì)的量之比為

 

；肯定不含的陽離子是

 

．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質(zhì)檢驗鑒別題

分析：從圖中沉淀量隨之氫氧化鈉的加入量增加變化情況結(jié)合離子的性質(zhì)可知：開始發(fā)生酸堿中和，然后Al³⁺與堿反應(yīng)，再NH₄⁺與堿反應(yīng)，最后沉淀與堿反應(yīng)完全溶解，依據(jù)各段發(fā)生反應(yīng)消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量計算各種離子的物質(zhì)的量．

解答： 解：由圖可知，開始發(fā)生酸堿中和，然后Al³⁺與堿反應(yīng)，再NH₄⁺與堿反應(yīng)，最后沉淀與堿反應(yīng)完全溶解，所以溶液中含有的離子有：H⁺，Al³⁺，NH₄⁺，一定不含的離子為：Mg²⁺，F(xiàn)e³⁺，過程中依次發(fā)生的反應(yīng)為：H⁺+OH^-=H₂O；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-；則有圖消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量可知：
H⁺+OH^-=H₂O；    Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；    NH₄⁺+OH-=NH₃?H₂O；
1  1            1      3                      1     1
n（H⁺）    2mol n（Al³⁺） 3mol               n（NH₄⁺）3mol
所以n（H⁺）=2mol； n（Al³⁺）=1mol；n（NH₄⁺）=3mol；
n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=2：1：3；最后沉淀與堿反應(yīng)完全溶解，而氫氧化鎂、氫氧化鐵在氫氧化鈉中不溶解，故一定不含：Mg²⁺，F(xiàn)e³⁺；
故答案為：H⁺，Al³⁺，NH₄⁺；1：2：3；Mg²⁺，F(xiàn)e³⁺．

點評：本題考查了離子的鑒別，題目難度不大，熟悉相關(guān)離子的性質(zhì)、明確圖象中各段的含義及發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，注意鋁離子的性質(zhì)．