Question

有一未知的無色溶液，只可能含有以下離子中的若干種（忽略由水電離產(chǎn)生的H ⁺、OH^-）：H⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Al³⁺  NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①第一份加足量AgNO₃溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生．
②第二份加足里BaCl₂ 溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生，經(jīng)洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為6.99g．
③第三份逐滴滴加NaOH 溶液，測(cè)得沉淀與NaOH 溶液的體積關(guān)系如圖．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)．回答以下問題
（1）原溶液確定含有Mg²⁺、Al³⁺、H⁺，其物質(zhì)的量之比n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（H⁺）=

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)所加的NaOH 物質(zhì)的童濃度．c（Na0H ）=

 

mol?L^-1
（3）原溶液中NO₃^-的物質(zhì)的量為n（NO₃^-），則n（NO₃^-）的取值范圍為．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),離子方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：根據(jù)無色溶液可知，有顏色的離子不能存在，一定不含Cu²⁺；
①第一份加足量AgNO₃溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生，所以推斷一定有CO₃^2-、SO₄^2-兩種離子中的一種；
③第三份逐滴滴加NaOH 溶液，由圖可知，開始加入氫氧化鈉溶液沒有沉淀生成，說明含有H⁺；沉淀最大時(shí)，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液，沉淀部分溶解，推斷一定含有Al³⁺；氫氧化鈉過量時(shí)沉淀溶解，說明沒有NH₄⁺，最后溶液中有沉淀，說明溶液中含Mg²⁺，鎂離子和碳酸根離子不共存，所以溶液中一定不含碳酸根離子，含有硫酸根離子，結(jié)合圖象可計(jì)算Mg²⁺、Al³⁺；
②第二份加足量BaCl₂溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生，經(jīng)洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為6.99g，則溶液中n（SO₄^2-）=

6.99g

233g/mol

=0.03mol，然后結(jié)合電荷守恒解答．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象知，n（Al（OH）₃）=n（Mg（OH）₂）=0.01mol，
生成NaAlO₂時(shí)需要NaOH5mL，可知c（NaOH）=

0.01mol

0.005L

=2mol/L，
則10-35mL時(shí)NaOH和Mg²⁺、Al³⁺反應(yīng)生成沉淀，則生成Al（OH）₃需要NaOH 15mL，則有10mLNaOH溶液和鎂離子反應(yīng)，0-10mL時(shí)氫氧化鈉溶液和H⁺反應(yīng)生成水，可知n（H⁺）=2mol/L×0.001L=0.02mol，
則n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（H⁺）=1：1：2，
故答案為：1：1：2；
（2）生成NaAlO₂時(shí)需要NaOH5mL，可知c（NaOH）=

0.01mol

0.005L

=2mol/L，
故答案為：2；
（3）已知n（Mg²⁺）=n（Al³⁺）=0.01mol，n（H⁺）=0.02mol，n（SO₄^2-）=0.03mol，由電荷生成可知，一定含有NO₃^-，則滿足n（NO₃^-）+2n（SO₄^2-）=2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）+n（H⁺），
n（NO₃^-）=2×0.01mol+3×0.01mol+0.02mol-2×0.03mol=0.01mol，因K⁺不能確定，則n（NO₃^-）≥0.01mol，
故答案為：≥0.01mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了離子共存、離子反應(yīng)的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，定性分析離子共存、定量分析離子的物質(zhì)的量是解本題的關(guān)鍵，題目難度中等．