Question

某混合溶液中可能含有的離子如下表所示：

可能大量含有的陽離子	H+、Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+
可能大量含有的陰離子	Cl-、SO42-、NO3-、CO32-、AlO2-

為探究其成分，進(jìn)行了以下探究實(shí)驗(yàn)．甲同學(xué)取一定量的混合溶液，向其中逐滴加入氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（n）與加入氫氧化鈉溶液的體積（V）的關(guān)系如圖所示．
（1）該溶液中一定含有的陽離子是：

 

，一定不存在的陰離子是：

 

；
（2）B→C的離子方程式：

 

；C→D的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陽離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：（1）開始加入2V₀無沉淀生成說明發(fā)生的反應(yīng)是：H⁺+OH^-═H₂O，再加入氫氧化鈉溶液至5V₀，圖象分析可知生成沉淀增多至最大，反應(yīng)為Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，消耗氫氧化鈉溶液3V₀，繼續(xù)加入氫氧化鈉，沉淀量不變，說明氫氧化鈉和溶液中的銨根離子反應(yīng)，NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O，消耗氫氧化鈉溶液3V₀，繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，沉淀開始溶解，到加入10V₀氫氧化鈉溶液，沉淀全部溶解，發(fā)生的反應(yīng)為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O，消耗氫氧化鈉V₀；
（2）沉淀減少的反應(yīng)是氫氧化鋁溶解在氫氧化鈉溶液的反應(yīng)．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產(chǎn)生，則一定有H⁺；
由離子共存可知，一定不含有CO₃^2-、AlO₂^-，開始加入2V₀無沉淀生成說明發(fā)生的反應(yīng)是：H⁺+OH^-═H₂O，后來有沉淀產(chǎn)生且最后消失，則一定沒有Mg²⁺、Fe³⁺，有Al³⁺；再加入氫氧化鈉溶液至5V₀，圖象分析可知生成沉淀增多至最大，反應(yīng)為Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，消耗氫氧化鈉溶液3V₀，繼續(xù)加入氫氧化鈉，沉淀量不變，說明氫氧化鈉和溶液中的銨根離子反應(yīng)，NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O，消耗氫氧化鈉溶液3V₀，繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，沉淀開始溶解，到加入10V₀氫氧化鈉溶液，沉淀全部溶解，發(fā)生的反應(yīng)為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O，消耗氫氧化鈉V₀；沉淀的質(zhì)量不變，反應(yīng)為NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O的反應(yīng)，則有NH₄⁺；圖中反應(yīng)現(xiàn)象無法確定是否含K⁺；綜上所述一定含有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺，故答案為：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺；CO₃^2-、AlO₂^-；
（2）BC段，即沉淀的量不變化，但是消耗氫氧化鈉，故此溶液中存在NH 4+，故離子反應(yīng)方程式為：NH 4++OH^-?NH₃?H₂O，沉淀減少過程（即CD段）中發(fā)生反應(yīng)是氫氧化鋁沉淀溶解于氫氧化鈉溶液中的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：NH 4++OH^-?NH₃?H₂O，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力考查，注意從元素化合價(jià)的角度分析氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念和物質(zhì)的性質(zhì)，（2）中反應(yīng)的先后順序?yàn)榻獯鸬年P(guān)鍵，題目難度中等．