Question

1L某混合溶液，可能含有的离子如表：

可能大量含有的阳离子	H+、K+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+
可能大量含有的阴离子	Cl-、Br-、I-、CO32-、AlO2-

（1）往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量（n）与加入NaOH溶液的体积（V）的关系如图所示．则该溶液中
确定含有的离子是______，一定不含有的阳离子是______，一定不存在的阴离子是______，b→c 的离子方程式为______．

（2）经检测，该溶液中还含有大量的Cl^-、Br^-、I^-，若向1L该混合溶液中通入一定量的Cl₂，溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量与通入Cl₂的体积（标准状况）的关系如表所示，分析后回答下列问题：

Cl2的体积（标准状况）	2.8L	5.6L	11.2L
n（Cl-）	1.25mol	1.5mol	2mol
n（Br-）	1.5mol	1.4mol	0.9mol
n（I-）	a mol

①当通入Cl₂的体积为2.8L时，溶液中发生反应的离子方程式为______．
②原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量浓度之比为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H⁺，则无CO₃^2-、AlO₂^-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，有Al³⁺；b→c沉淀的质量不变，应为NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O的反应，则有NH₄⁺；
（2）还原性：I^-＞Br^-，加入氯气2.8L时溶液中I^-amol，则说明通入2.8LCl₂只发生：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，2.8L变成5.6L，消耗2.8LCl₂的物质的量为=0.125mol，发生：Cl₂ +2Br^-=Br₂+2Cl^-，Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，根据反应方程式计算．
解答：解：（1）根据图象，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H⁺；后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，有Al³⁺；b→c沉淀的质量不变，应为NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O的反应，则有NH₄⁺；现象无法知道有无K⁺，因为有H⁺，则无CO₃^2-、AlO₂^-，
故答案为：H⁺、Al³⁺、NH₄⁺； Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺；CO₃^2-、AlO₂^-； NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O；
（2）由于还原性：I^-＞Br^-，加入氯气2.8L时溶液中I^-amol，
则说明通入2.8LCl₂只发生：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，
此时n（Cl₂）==0.125mol，消耗n（I^-）=2×0.125mol=0.25mol，生成n（Cl^-）=2×0.125mol=0.25mol，
此时n（Br^-）=1.5mol，则说明原溶液中n（Br^-）=1.5mol，
根据表数据：2.8L变成5.6L，消耗2.8LCl₂的物质的量为=0.125mol，
     Cl₂ +2Br^-=Br₂+2Cl^- 
0.05mol  0.1mol           
    Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^- 
0.075mol 0.15mol
则a=0.15mol，所以原溶液中：
n（I^-）=0.25mol+0.15mol=0.4mol，
n（Cl^-）=1.25mol-0.25mol=1mol，
n（Cl^-）：n（Br^-）：n（I^-）=1：1.5：0.4=10：15：4
故答案为：①Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂； ②10：15：4．
点评：本题考查离子的判断和计算，题目难度中等，本题易错点为（2），注意根据离子的还原性以及表中数据判断反应的程度，结合方程式计算．