Question

15．某固體混合物含NH₄I、NaHCO₃、AlCl₃、MgBr₂、FeCl₂中的幾種，為確定該固體混合物的成分及各組成成分的物質(zhì)的量之比，現(xiàn)進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：

（1）無(wú)色氣體為NH₃．
（2）該固體混合物的成分為NH₄I、MgBr₂、AlCl₃．
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：取一定量的該固體混合物溶于水配成1L溶液，并向該混合溶液中通入一定量的Cl₂，測(cè)得溶液中幾種陰離子（分別用A^-、B^-、C^-表示）的物質(zhì)的量與通入Cl₂體積的關(guān)系如表所示．

Cl2的體積 （標(biāo)準(zhǔn)狀況下）/L	2.8	5.6	11.2
n（A-）/mol	1.25	1.5	2
n（B-）/mol	1.5	1.4	0.9
n（C-）/mol	a	0	0

（3）a=0.15．
（4）原固體混合物中各組成成分的物質(zhì)的量之比為．

Answer 1

分析 某固體混合物含NH₄I、NaHCO₃、AlCl₃、MgBr₂、FeCl₂中的幾種加入過(guò)量氫氧化鈉濃溶液加熱反應(yīng)生成氣體為氨氣，固體中含NH₄I，生成白色沉淀久置無(wú)變化判斷沉淀為Mg（OH）₂，固體中有MgBr₂、無(wú)FeCl₂ ，無(wú)色溶液加入適量稀鹽酸生成白色沉淀，加入過(guò)量稀鹽酸沉淀溶解，判斷為Al（OH）₃，無(wú)氣體生成則固體中無(wú)NaHCO₃，
（1）分析可知銨鹽和氫氧化鈉反應(yīng)生成氣體氨氣；
（2）上述分析判斷固體成分NH₄I、MgBr₂、AlCl₃ ；
（3）碘離子與溴離子的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篒^-＞Br^-，加入氯氣2.8L時(shí)溶液中I^-amol，則說(shuō)明通入2.8LCl₂只發(fā)生：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-，2.8L變成5.6L，消耗2.8L Cl₂的物質(zhì)的量為$\frac{2.8L}{22.4L/mol}$=0.125mol，先后發(fā)生：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-，Cl₂ +2Br^-═Br₂+2Cl^-，根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算；
（4）通過(guò)以上分析知，當(dāng)通入Cl₂的體積為3.36L即0.15mol（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）時(shí)，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂；
n（Cl^-）=1.25mol-0.125mol×2=1mol、n（Br^-）=1.5mol、n（I^-）=0.4mol，據(jù)此計(jì)算原固體混合物中各組成成分的物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）某固體混合物含NH₄I、NaHCO₃、AlCl₃、MgBr₂、FeCl₂中的幾種加入過(guò)量氫氧化鈉濃溶液加熱反應(yīng)生成氣體為氨氣，
故答案為：NH₃ ；
（2）某固體混合物含NH₄I、NaHCO₃、AlCl₃、MgBr₂、FeCl₂中的幾種加入過(guò)量氫氧化鈉濃溶液加熱反應(yīng)生成氣體為氨氣，固體中含NH₄I，生成白色沉淀久置無(wú)變化判斷沉淀為Mg（OH）₂，固體中有MgBr₂、無(wú)FeCl₂ ，無(wú)色溶液加入適量稀鹽酸生成白色沉淀，加入過(guò)量稀鹽酸沉淀溶解，判斷為Al（OH）₃，無(wú)氣體生成則固體中無(wú)NaHCO₃，該固體混合物的成分為NH₄I、MgBr₂、AlCl₃ ，
故答案為：NH₄I、MgBr₂、AlCl₃ ；
（3）溶液中陰離子還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篒^-＞Br^-＞Cl^-，2.8L氯氣的物質(zhì)的量為$\frac{2.8L}{22.4L/mol}$=0.125mol，通入0.125mol氯氣時(shí)溶液中有I^-，所以Br^-沒(méi)有參加反應(yīng)，所以溶液中n（Br^-）=1.5mol，n（B^-）為溴離子，溶液中氯離子為通入氯氣生成的和原來(lái)溶液中存在的，判斷A^-離子為Cl^-，C^-離子為I^-離子，Cl原子守恒得原來(lái)n（Cl^-）=1.25mol-0.125mol×2=1mol；通入5，6L氯氣物質(zhì)的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol氯氣時(shí)溶液中沒(méi)有I^-，則碘離子完全反應(yīng)，且n（Br^-）=1.4mol，說(shuō)明有0.1mol溴離子參加反應(yīng)，則碘離子完全反應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得n（I^-）=0.25mol×2-0.1mol×1=0.4mol，根據(jù)反應(yīng)：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-，該反應(yīng)中生成0.25mol氯離子消耗碘離子，所以a=0.5mol-0.25mol=0.15mol，
故答案為：0.15；
（4）通過(guò)以上分析知，當(dāng)通入Cl₂的體積為3.36L即0.15mol（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）時(shí)，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂；
n（Cl^-）=1.25mol-0.125mol×2=1mol、n（Br^-）=1.5mol、n（I^-）=0.4mol，
n（AlCl₃）：n（MgBr₂）：n（NH₄I）=$\frac{1}{3}$×1：$\frac{1.5}{2}$：0.4=20：45：24，
答：原固體混合物中各組成成分的物質(zhì)的量之比為20：45：24．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成成分的定量關(guān)系、物質(zhì)性質(zhì)和物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的定量計(jì)算分析判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度較大．