Question

【題目】某溶液中只含有以下離子中的全部或部分： Ag+、Fe3+、Al3+、H+、SO42-、CO32-、OH-、Cl-，取該溶液做以下實驗：

①觀察溶液外觀， 溶液有顏色；

②取少量該溶液加入Ba(NO3)2溶液， 無現象；

③取該溶液 100 mL，向其中逐滴滴加 1 mol/L的NaOH溶液至過量，生成沉淀物質的量與所加入的 NaOH 溶液的體積關系如圖所示。根據實驗回答以下問題：

（1）檢驗溶液中陰離子的離子方程式為________________________________。

（2）根據以上實驗推斷，溶液中各離子的物質的量濃度分別為________________________________。

（3）若取以上溶液 100 mL，加入足量氨水后過濾，再將所得沉淀洗滌、灼燒，所得固體殘留物的物質的量為_____________mol。

Answer 1

【答案】 Ag++Cl-=AgCl↓ c(Fe3+) = c(Al3+)=0.1 mol/L ，c(Cl-) = 0.6 mol/L 0.01 mol

【解析】①觀察溶液外觀，溶液有顏色，則一定含有Fe3+，因此一定不存在CO32-、OH-；②取少量該溶液加入Ba(NO3)2溶液，無現象，說明不存在SO42-，根據溶液顯電中性可知一定存在陰離子Cl-，所以不能存在Ag+；③根據圖像可知加入氫氧化鈉立即產生沉淀，所以不存在H+，沉淀達到最大值以后繼續(xù)加入氫氧化鈉，沉淀開始減少，但不完全消失，說明還含有Al3+。剩余沉淀是氫氧化鐵，物質的量是0.01mol，則氫氧化鋁沉淀是0.02mol－0.01mol＝0.01mol，根據離子守恒可知溶液中鐵離子、鋁離子分別是0.01mol、0.01mol，根據電荷守恒可知氯離子的物質的量是0.06mol。

（1）溶液中陰離子是氯離子，檢驗溶液中陰離子的離子方程式為Ag++Cl-=AgCl↓。（2）根據以上實驗推斷，溶液中各離子的物質的量濃度分別為鐵離子：0.01mol÷0.1L＝0.1mol/L、鋁離子：0.01mol÷0.1L＝0.1mol/L、氯離子：0.06mol÷0.1L＝0.6mol/L；（3）若取以上溶液100 mL，加入足量氨水后過濾，得到0.01mol氫氧化鐵和0.01mol氧化鋁，將所得沉淀洗滌、灼燒得到氧化鐵和氧化鋁，根據原子守恒可知所得固體殘留物的物質的量為0.01mol÷2+0.01mol÷2＝0.01mol。