某透明溶液中含有以下離子中的幾種H+、Na+、Fe3+、Cu2+、NH4+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO...
問題詳情:
某透明溶液中含有以下離子中的幾種H+、Na+、Fe3+、Cu2+、NH4+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO42-、CH3COO-、I-、OH-,且只含有四種陽離子,為確定離子種類設計實驗如下(已知氧化*:HNO3>Fe3+>I2) :
①取溶液少許滴加1~2滴紫*石蕊試液後溶液呈紅*;
②取100 mL溶液,滴加1.0 mol/L的NaOH溶液至520 mL時恰好完全反應,加熱後共收集到0.448 L(標準狀況下)氣體(假設氣體全部逸出),同時產生沉澱。將沉澱過濾,洗滌,灼燒後得到一種黑*和白*的固體混合物,稱得質量為14.0g。下圖為滴加NaOH溶液過程影象(縱座標為生成沉澱的質量,橫座標為滴加NaOH溶液體積)。繼續向濾液中滴加足量的BaCl2溶液,又產生白*沉澱46.6 g;
③另取100mL原溶液通入標準狀況下1.12LCl2,恰好完全反應,加入四*化碳後,振盪靜置後分層,下層呈現紫*(已知:Cl2+2I-=2Cl-+I2);
④在③中滴加***化的**銀溶液後生成不溶於稀**的白*沉澱。
結合以上實驗現象和資料可知:
(1)溶液中一定不能大量存在____________。
(2)填寫表中空格(可以不填滿): __________。
離子種類 | ||||||||
離子濃度(mol/L) |
【回答】
【*】 (1). Na+、Fe3+、NO3-、CH3COO-、OH- (2).
離子種類 | H+ | Cu2+ | NH4+ | Mg2+ | Cl- | SO42- | I- | |
離子濃度(mol/L) | 1.0 | 1.5 | 0.2 | 0.5 | 0.2 | 2.0 | 1.0 |
【解析】(1)①取溶液少許滴加1~2滴紫*石蕊試液後溶液呈紅*;說明溶液呈**,含有H+,CH3COO-、OH- 不能大量共存,②取100 mL溶液,滴加1.0 mol/L的NaOH溶液至520 mL時恰好完全反應,加熱後共收集到0.448 L(標準狀況下)氣體(假設氣體全部逸出),同時產生沉澱。將沉澱過濾,洗滌,灼燒後得到一種黑*和白*的固體混合物,說明溶液中一定存在NH4+、Cu2+、Mg2+,加熱後共收集到0.448 L(標準狀況下)氣體0.448 L/22.4L·mol-1=0.02mol,濃度為0.02mol/0.1L=0.2mol·L-1;1.0 mol/L的NaOH到100mL時中和H+,c(H+)=1.0 mol·L-1×0.1L/0.1L=1.0mol·L-1;將沉澱過濾,洗滌,灼燒後得到一種黑*和白*的固體混合物,稱得質量為14.0g,是CuO、MgO混合物,消耗鹼400mL,令CuO、MgO的物質的量分別是x、y,則有80g·mol-1x+40g·mol-1y=14.0g,x+y=1.0 mol/L×0.4L/2,x=0.15mol,y=0.05mol,c(Cu2+)=0.15mol/0.1L=1.5mol·L-1,c(Mg2+)=0.05mol/0.1L=0.5mol·L-1;繼續向濾液中滴加足量的BaCl2溶液,又產生白*沉澱46.6 g,得溶液中c(SO42-)==2mol·L-1。③另取100mL原溶液通入標準狀況下1.12LCl2,恰好完全反應,加入四*化碳後,振盪靜置後分層,下層呈現紫*(已知:Cl2+2I-=2Cl-+I2),得n(I-)=2n(Cl2)=1.12 L/22.4L·mol-1×2=0.1mol,c(I-)=0.1mol/0.1L=1.0mol·L-1,含*離子,與Fe3+、NO3-不能大量共存,又溶液中含且只含有四種陽離子,故Na+不存在,最後根據電荷守恆,c(Cl-)+c(I-)+2c(SO42)=c(H+)+2c(Cu2+)+c(NH4+)+2c(Mg2+),將濃度數值代入得:c(Cl-)=1.0mol·L-1+1.5mol·L-1×2+0.2mol·L-1+0.5mol·L-1×2-2.0mol·L-1×2-1.0mol·L-1=0.2mol·L-1
(1)溶液中一定不能大量存在Na+、Fe3+、NO3-、CH3COO-、OH- ;(2)填寫表中空格(可以不填滿)
離子種類 | H+ | Cu2+ | NH4+ | Mg2+ | Cl- | SO42- | I- | |
離子濃度(mol/L) | 1.0 | 1.5 | 0.2 | 0.5 | 0.2 | 2.0 | 1.0 |
知識點:離子反應
題型:綜合題
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