某透明溶液中含有以下离子中的几种H+、Na+、Fe3+、Cu2+、NH4+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO...
问题详情:
某透明溶液中含有以下离子中的几种H+、Na+、Fe3+、Cu2+、NH4+、Mg2+、Cl-、NO3-、SO42-、CH3COO-、I-、OH-,且只含有四种阳离子,为确定离子种类设计实验如下(已知氧化*:HNO3>Fe3+>I2) :
①取溶液少许滴加1~2滴紫*石蕊试液后溶液呈红*;
②取100 mL溶液,滴加1.0 mol/L的NaOH溶液至520 mL时恰好完全反应,加热后共收集到0.448 L(标准状况下)气体(假设气体全部逸出),同时产生沉淀。将沉淀过滤,洗涤,灼烧后得到一种黑*和白*的固体混合物,称得质量为14.0g。下图为滴加NaOH溶液过程图像(纵坐标为生成沉淀的质量,横坐标为滴加NaOH溶液体积)。继续向滤液中滴加足量的BaCl2溶液,又产生白*沉淀46.6 g;
③另取100mL原溶液通入标准状况下1.12LCl2,恰好完全反应,加入四*化碳后,振荡静置后分层,下层呈现紫*(已知:Cl2+2I-=2Cl-+I2);
④在③中滴加***化的**银溶液后生成不溶于稀**的白*沉淀。
结合以上实验现象和数据可知:
(1)溶液中一定不能大量存在____________。
(2)填写表中空格(可以不填满): __________。
离子种类 | ||||||||
离子浓度(mol/L) |
【回答】
【*】 (1). Na+、Fe3+、NO3-、CH3COO-、OH- (2).
离子种类 | H+ | Cu2+ | NH4+ | Mg2+ | Cl- | SO42- | I- | |
离子浓度(mol/L) | 1.0 | 1.5 | 0.2 | 0.5 | 0.2 | 2.0 | 1.0 |
【解析】(1)①取溶液少许滴加1~2滴紫*石蕊试液后溶液呈红*;说明溶液呈**,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时恰好完全反应,加热后共收集到0.448 L(标准状况下)气体(假设气体全部逸出),同时产生沉淀。将沉淀过滤,洗涤,灼烧后得到一种黑*和白*的固体混合物,说明溶液中一定存在NH4+、Cu2+、Mg2+,加热后共收集到0.448 L(标准状况下)气体0.448 L/22.4L·mol-1=0.02mol,浓度为0.02mol/0.1L=0.2mol·L-1;1.0 mol/L的NaOH到100mL时中和H+,c(H+)=1.0 mol·L-1×0.1L/0.1L=1.0mol·L-1;将沉淀过滤,洗涤,灼烧后得到一种黑*和白*的固体混合物,称得质量为14.0g,是CuO、MgO混合物,消耗碱400mL,令CuO、MgO的物质的量分别是x、y,则有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;继续向滤液中滴加足量的BaCl2溶液,又产生白*沉淀46.6 g,得溶液中c(SO42-)==2mol·L-1。③另取100mL原溶液通入标准状况下1.12LCl2,恰好完全反应,加入四*化碳后,振荡静置后分层,下层呈现紫*(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*离子,与Fe3+、NO3-不能大量共存,又溶液中含且只含有四种阳离子,故Na+不存在,最后根据电荷守恒,c(Cl-)+c(I-)+2c(SO42)=c(H+)+2c(Cu2+)+c(NH4+)+2c(Mg2+),将浓度数值代入得: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)填写表中空格(可以不填满)
离子种类 | H+ | Cu2+ | NH4+ | Mg2+ | Cl- | SO42- | I- | |
离子浓度(mol/L) | 1.0 | 1.5 | 0.2 | 0.5 | 0.2 | 2.0 | 1.0 |
知识点:离子反应
题型:综合题
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