Question

【題目】某無(wú)色稀溶液X中，可能含有下表所列離子中的某幾種．

陰離子	CO32﹣、SiO32﹣、AlO2﹣、Cl﹣
陽(yáng)離子	Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+

現(xiàn)取該溶液適量，向其中加入某試劑Y，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（n）與加入試劑體積（V）的關(guān)系如圖所示．

（1）若Y是鹽酸，則oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子（指來(lái)源于X溶液的，下同）是 ， ab段發(fā)生反應(yīng)的離子是 ， bc段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ．
（2）若Y是NaOH溶液，則X中一定含有的陽(yáng)離子是 ， 其物質(zhì)的量之比為 ， ab段反應(yīng)的離子方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）AlO 、SiO ；CO ；Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
（2）Al3+、Mg2+、NH4+；2：1：4；NH4++OH﹣═NH3?H2O
【解析】解：（1）某無(wú)色稀溶液X中，無(wú)色溶液中不會(huì)含有Fe3+ ， 加入鹽酸后能形成的沉淀有Al（OH）3、H2SiO3 ， 前者能溶于過(guò)量鹽酸中而后者不能，所以由圖象知溶液中含有SiO 、AlO2﹣；則oa段發(fā)生反應(yīng)的離子為AlO 、SiO ；ab段發(fā)生的反應(yīng)沉淀的量不變，所以ab段為鹽酸與CO 反應(yīng)，bc段沉淀減少，則是Al（OH）3溶解于鹽酸，其反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O．所以答案是：AlO2﹣、SiO ；CO ；Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；（2）若Y是氫氧化鈉，向溶液中加氫氧化鈉溶液，先生成沉淀，溶液中可能含Al3+、Mg2+或兩者中的一種，由于弱堿陽(yáng)離子和弱酸根會(huì)雙水解而不能共存，即溶液中不含CO 、SiO 、AlO ，由于溶液一定要保持電中性，故溶液中一定含Cl﹣；當(dāng)a﹣b段時(shí)，沉淀的量不變化，是氫氧化鈉和銨根離子反應(yīng)生成氣體：NH +OH﹣═NH3H2O，即溶液中含NH ；當(dāng)b﹣c段時(shí)沉淀的質(zhì)量減少但沒(méi)有完全溶解，即部分沉淀和氫氧化鈉反應(yīng)，部分沉淀不反應(yīng)，說(shuō)明溶液中有Al3+、Mg2+ ， 即bc段的反應(yīng)為：Al（OH）3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O．即則X中一定含有的離子是Al3+、Mg2+、NH 、Cl﹣；由于溶液中有Al3+、Mg2+ ， 故oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子是Al3+、Mg2+ ， ab段是氫氧化鈉和銨根離子反應(yīng)生成氣體，反應(yīng)的離子方程式為NH4++OH﹣═NH3H2O；溶液中有Al3+、Mg2+ ， 即沉淀中含Al（OH）3和Mg（OH）2 ， 故bc段的反應(yīng)為：Al（OH）3+OH﹣═AlO +2H2O， NH4+反應(yīng)需要NaOH的體積是2V，由于Al（OH）3溶解時(shí)需要的NaOH的體積是V，則生成Al（OH）3需要的NaOH的體積是3V，而生成Mg（OH）2和Al（OH）3共消耗NaOH的體積為4V，則生成Mg（OH）2需要NaOH溶液的體積是V，則n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）=2：1：4，所以答案是：Al3+、Mg2+、NH4+；2：1：4；NH4++OH﹣═NH3H2O．