Question

15．有一澄清透明的溶液，可能有NH₄⁺、Fe³⁺、H⁺、Mg²⁺、Al³⁺、I^-、CO₃^2-等離子，現(xiàn)分別取溶液進行下列實驗：
①加入濃溴水，溶液變?yōu)辄S褐色；
②加入淀粉，未見藍色；
③逐滴加入1mol•L^-1NaOH溶液，隨NaOH溶液的滴入，產(chǎn)生沉淀的量如圖所示．
試確定溶液中一定存在的離子及各離子物質(zhì)的量分別是H⁺0.01mol、Al³⁺0.01mol、NH₄⁺0.02mol、I^-0.06mol．

Answer 1

分析 加入濃溴水，溶液變?yōu)辄S褐色，說明生成碘，則含有I^-，F(xiàn)e³⁺能把I^-氧化為碘單質(zhì)，淀粉遇碘變藍色，溶液未變藍說明無Fe³⁺，由圖象可知氫氧化鈉溶液先后分別與H⁺、Mg²⁺和Al³⁺、NH₄⁺、Al（OH）₃反應，則不含Mg²⁺，故溶液中一定含有H⁺、Al³⁺、NH₄⁺，因沉淀完全溶解，三種離子均可與CO₃^2-發(fā)生反應，因此溶液中無CO₃^2-，結(jié)合對應圖象的數(shù)據(jù)計算各離子的物質(zhì)的量，以此解答該題．

解答 解：加入濃溴水，溶液變?yōu)辄S褐色，說明生成碘，則含有I^-，F(xiàn)e³⁺能把I^-氧化為碘單質(zhì)，淀粉遇碘變藍色，溶液未變藍說明無Fe³⁺，由圖象可知氫氧化鈉溶液先后分別與H⁺、Mg²⁺和Al³⁺、NH₄⁺、Al（OH）₃反應，則不含Mg²⁺，故溶液中一定含有H⁺、Al³⁺、NH₄⁺，因沉淀完全溶解，三種離子均可與CO₃^2-發(fā)生反應，因此溶液中無CO₃^2-，
氫氧化鈉與氫離子反應消耗的物質(zhì)的量為：1mol•L^-1×0.01L=0.01mol，因此n（H⁺）=0.01mol；
溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為1mol•L^-1×0.01L=0.01mol，因此n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]=0.01mol；
與銨根離子反應的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為1mol•L^-1×0.02L=0.02mol，則n（NH₄⁺）=0.02mol，
溶液存在n（H⁺）+3n（Al³⁺）+n（NH₄⁺）=n（I^-），則n（I^-）=0.01mol+0.01mol×3+0.02mol=0.06mol，
故答案為：H⁺0.01mol、Al³⁺ 0.01mol、NH₄⁺  0.02mol、I^-0.06mol．

點評 本題考查離子的檢驗，側(cè)重于學生的分析、計算能力的考查，對于圖象分析題的解題規(guī)律：要明確每一段圖象發(fā)生的化學反應、知道拐點代表的含義及溶液中溶質(zhì)的成分，結(jié)合方程式對有關(guān)問題進行分析．