Question

【題目】某強酸性無色溶液中可能含下表離子中的若干種離子。

陽離子	Mg2+、NH4+、Ba2+、Al3+、Fe2+
陰離子	SiO32-、MnO4-、Cl-、NO3-、SO42-

實驗Ⅰ:取少量該強酸性溶液A進行如下實驗。

實驗Ⅱ:為了進一步確定該溶液的組成,取100 mL原溶液A,向該溶液中滴加1 mol·L-1的NaOH溶液,產生沉淀的質量與氫氧化鈉溶液體積的關系如圖所示。

回答下列問題:

(1)不進行實驗就可以推斷出,上表中的離子一定不存在的有________種。

(2)通過實驗Ⅰ可以確定該溶液中一定存在的陰離子是_________。檢驗氣體X的方法是_______________;沉淀Z的化學式為_____________。

(3)寫出實驗Ⅱ的圖示中BC段對應反應的離子方程式:________________。

(4)A點對應的固體質量為____ g。

(5)通過上述信息,推算該溶液中陰離子的濃度為________ mol·L-1。

Answer 1

【答案】4 NO3- 用鑷子夾一塊濕潤的紅色石蕊試紙靠近氣體X,試紙變藍 Mg(OH)2 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 0.136 0.08

【解析】

某強酸性無色溶液中Fe2+、SiO32-、MnO4-、SO32-一定不存在，試液加入硝酸銀不會出現白色沉淀，所以一定不含Cl-，由溶液為電中性可知一定含陰離子為NO3-，試液加入硫酸無沉淀產生，一定不含Ba2+，加入過量的氫氧化鈉，加熱，產生沉淀，氣體，則一定存在Mg2+、NH4+，為了進一步確定該溶液的組成，取100mL原溶液，向該溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液，由圖中產生沉淀的質量與氫氧化鈉溶液體積的關系可知一定含有Al3+，以此來解答。

(1)、某強酸性無色溶液中Fe2+、SiO32-、MnO4-、SO32-一定不存在；

故答案為：4；

(2)、強酸性無色溶液中Fe2+、SiO32-、MnO4-、SO32-一定不存在，試液加入硝酸銀不會出現白色沉淀,所以一定不含Cl-，加入硫酸無沉淀產生,一定不含Ba2+，加入過量的氫氧化鈉，加熱，產生沉淀、氣體，則一定存在Mg2+、NH4+，通過實驗I可以確定該溶液中一定存在的陰離子是NO3-，氣體X是氨氣，檢驗方法：用鑷子夾一塊濕潤的紅色石蕊試紙靠近氣體x，試紙變藍，沉淀Z的化學式為Mg(OH)2；

故答案為：NO；用 子夾一塊濕潤的紅色石蕊試紙靠近氣體x，試紙變藍；Mg(OH)2；

(3)、實驗II的圖象中BC段是氫氧化鋁溶于氫氧化鈉的過程, 對應的離子方程式為：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；

故答案為：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O ；

(4)、BC段對應的離子方程式：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，消耗的氫氧化鈉是0.001mol，所以含有鋁離子是0.001mol，沉淀鎂離子和鋁離子一共消耗氫氧化鈉0.005mol，所以鎂離子物質的量也是0.001mol，A電離得到的固體是氫氧化鎂0.001mol和氫氧化鋁0.001mol，質量是0.001mol×58g/ mol + 0.001mol×78g/mol= 0.136g；

故答案為：0.136；

(5)、該溶液中存在的陰離子是NO3-，根據圖象溶液存在氫離子是0.001mol，存在銨根離子是0.002mol，鋁離子、鎂離子各是0.001 mol，根據電荷守恒，硝酸根離子物質的量n= 0.001mol+0.002mol+0.002mol+0.003mol = 0.008mol，，

故答案為：0.08。