Question

8．一份溶液中可能含有K⁺、Al³⁺、H⁺、NH₄⁺、Cl^-、Br^-、I^-、ClO^-、AlO₂^- 等離子中的若干種．為了確定溶液的組成，進行了如下操作：
（1）往該溶液中逐滴加入NaOH溶液并適當加熱，產生沉淀和氣體的物質的量（n）與加
入NaOH溶液的體積關系如圖所示；
則該溶液中一定存在的離子是Al³⁺、H⁺、NH₄⁺，一定不存在的離子是ClO^-、AlO₂^-．
（2）經檢測后，該溶液中含有大量的Cl^-、Br^-、I^-，若向1L該混合溶液中通入一定量的氯氣，則溶液中Cl^-、Br^-、I^-與通入氯氣的體積（標況下）關系如圖所示，回答下列問題：

Cl2的體積（標況下）	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	0	0

①則a為0.15
②原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物質的量濃度之比為10：15：4．

Answer 1

分析 （1）根據產生沉淀和氣體的物質的量（n）與加入NaOH溶液的體積（V）的關系的圖示可以知道，剛加入氫氧化鈉溶液時，沒有產生沉淀；之后產生了沉淀，且沉淀完全溶解；沉淀溶解前產生了氣體，該氣體一定是氨氣，以上分析依據，分別對離子存在情況作出判斷；
（2）①根據反應可知，溶液中陰離子總的物質的量不變（不含氫氧根離子），由表中數據可知，通入5.6L氯氣時，碘離子完全反應，同時氧化0.1mol溴離子，據此計算a的值；
②根據由表中數據可知，通入5.6L氯氣時，碘離子完全反應，同時氧化0.1mol溴離子，根據氯氣計算反應生成的氯離子物質的量，進而計算原溶液中氯離子物質的量，通入2.8L氯氣時溶液中溴離子不反應，由表中數據可知原溶液中溴離子為1.5mol，根據溶液中陰離子總的物質的量不變（不含氫氧根離子）計算原溶液中碘離子的物質的量，據此解答．

解答 解：（1）根據圖示，開始時沒有沉淀生成，說明溶液中氫離子，一定沒有ClO^-、AlO₂^-；隨后出現沉淀，且沉淀完全溶解了，說明沉淀是氫氧化鋁，溶液中一定含有鋁離子，一定沒有AlO₂^-，；氫氧化鋁溶解前生成了氣體，該氣體一定是氨氣，故溶液中一定含有銨離子；
故答案為：Al³⁺、H⁺、NH₄⁺；ClO^-、AlO₂^-；
（2）①根據反應可知，溶液中陰離子總的物質的量不變（不含氫氧根離子），由表中數據可知，通入5.6L氯氣時，碘離子完全反應，同時氧化0.1mol溴離子，故a=1.75+1.4-（1.5+1.5）=0.15，
故答案為：0.15；
②2.8L時，n（Br^-）=1.5mol，故原溶液中n（Br^-）=1.5mol；
n（Cl^-）=0.125×2=0.25mol，n（I^-）=0.25mol，故原溶液中n（Cl^-）=1.25-0.25=1mol；
5.6L時，n（Br^-）=1.5-1.4=0.1mol，n（I^-）=0.25-0.1=0.15，故原溶液中n（I^-）=0.25+0.15=0.4mol；
故原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物質的量濃度之比為：1：1.5：0.4=10：15：4，
故答案為：10：15：4．

點評 本題是離子推斷題，考查離子的檢驗方法及圖示理解、分析能力，難度適中，注意離子反應先后順序的應用是關鍵．