Question

（1）某礦石由幾種常見氧化物組成，組成這些氧化物的元素在地殼中的含量都很豐富．向該礦石混合粉末中加入過量的氫氧化鈉溶液，過濾得可用作紅色涂料的紅棕色固體和無色溶液，然后向所得溶液中滴入鹽酸，所得沉淀的質量與所加鹽酸的體積的關系如圖所示：
①該礦石中含有的氧化物的化學式分別為：

 

、

 

、

 

．
②向濾液中滴加鹽酸過程中發(fā)生反應的離子方程式為：

 

，

 

．
（2）100mL某溶液中含有的離子及其濃度如下：（其中XO₃^2-為中學常見的酸根離子）

離子	Na+	K+	XO32-	SO42-
濃度（mol?L-1）	0.3	0.2	0.05	0.15

①該溶液中還含有的離子一定是下列中的

 

（填序號），其物質的量為

 

．
A．Mg²⁺       B．Cl^-      C．ClO^-     D．NH₄⁺
②確定XO₃^2-是哪種酸根的方法是

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,離子方程式的有關計算

專題：

分析：（1）紅棕色固體是氧化鐵，氧化鋁能和強堿氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，二氧化硅能和強堿氫氧化鈉反應生成硅酸鈉，硅酸鈉可以和鹽酸反應生成硅酸白色沉淀；
結合分析過程，向溶液中加入鹽酸，先是和過量的氫氧化鈉發(fā)生中和反應，然后出現沉淀，直到最大量，是偏鋁酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和氫氧化鋁的過程，但是隨后沉淀有一部分未溶解，所以加鹽酸產生的不只是氫氧化鋁，還有一種沉淀生成，據答案可知，只能是二氧化硅和氫氧化鈉反應生成的硅酸鈉與鹽酸反應生成的硅酸沉淀；
（2）①結合溶液的電荷守恒解答該題；
②標注元素化合價為+4價，可能為碳酸根離子或亞硫酸根離子分析．

解答： 解：（1）根據題意向該粉末試樣中加入過量的氫氧化鈉溶液，充分溶解后過濾得紅棕色固體和無色溶液，則一定含有氧化鐵固體，故C、D錯誤，
根據圖象可知，向溶液中加入鹽酸，先是和過量的氫氧化鈉發(fā)生中和反應，然后出現沉淀，直到最大量，是偏鋁酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和氫氧化鋁的過程，但是隨后沉淀有一部分未溶解，所以加鹽酸產生的不只是氫氧化鋁，還有一種沉淀生成，據答案可知，只能是二氧化硅和氫氧化鈉反應生成的硅酸鈉與鹽酸反應生成的硅酸沉淀，既粉末試樣含有氧化鋁和二氧化硅，即為Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃的混合物；
①上述分析可知該礦石中含有的氧化物的化學式分別為：Fe₂O₃；Al₂O₃；SiO₂；
故答案為：Fe₂O₃；Al₂O₃；SiO₂；
②向溶液中加入鹽酸，先是和過量的氫氧化鈉發(fā)生中和反應，然后出現沉淀，直到最大量，是偏鋁酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和氫氧化鋁的過程，但是隨后沉淀有一部分未溶解，所以加鹽酸產生的不只是氫氧化鋁，還有一種沉淀生成，據答案可知，只能是二氧化硅和氫氧化鈉反應生成的硅酸鈉與鹽酸反應生成的硅酸沉淀，向濾液中滴加鹽酸過程中發(fā)生反應的離子方程式為：H⁺+OH^-=H₂O、AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓、SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓、Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
故答案為：H⁺+OH^-=H₂O、AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓、SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓、Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（2）①100mL某溶液中含有的離子及其濃度分析可知，電解質溶液中存在電荷守恒，陽離子所帶電荷總數等于陰離子所帶電荷總數，圖表中陽離子和陰離子所帶電荷總數c（Na⁺）+c（K⁺）=0.3mol/L+0.2mol/L=0.5mol/L，陰離子電荷總數2c（XO₃^2-）+2c（SO₄^2-）=0.05mol/L×2+0.15mol/L×2=0.4mol/L，所以溶液中還含有的離子一定是陰離子，選項中BC為陰離子，其中ClO^-可能存在，若為SO₃^2-則不能存在ClO^-，一定存在的是Cl^-，濃度為0.1mol/L，物質的量=0.1mol/L×0.1L=0.01mol；
故答案為：B；0.01mol；
②XO₃^2-酸根中X元素化合價為+4價，可能是碳酸根離子或亞硫酸根離子，檢驗方法為：取該溶液于試管中，滴加稀鹽酸，產生的氣體能使品紅溶液褪色，則為SO₃^2-，不能使品紅溶液褪色為CO₃^2-；若產生白色沉淀，則為SiO₃^2-；
故答案為：取該溶液于試管中，滴加稀鹽酸，產生的氣體能使品紅溶液褪色，則為SO₃^2-，不能使品紅溶液褪色為CO₃^2-；若產生白色沉淀，則為SiO₃^2-．

點評：本題考查常見的氧化物，圖象分析判斷，離子性質和離子檢驗方法，注意物質的性質的靈活應用，氧化鋁能和強堿反應生成的偏鋁酸鈉能溶于鹽酸，產物隨鹽酸量的多少而不同，硅酸不溶于水，電解質溶液中存在電荷守恒，題目難度中等．