Question

（14分）1L某混合溶液，可能含有的离子如下表：

可能大量含有的阳离子	H^+  NH4^+   Al^3+  K^+
可能大量含有的阴离子	Cl^-  Br^- I^- ClO^- AlO2^-

（1）往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热，产生沉淀和气体的物质的量（n）与加入NaOH溶液的体积（v）的关系如下图所示。

则该溶液中确定含有的离子有          ；肯定不含有的离子有         ，滴加氢氧化钠过程中发生反应的先后顺序为（用离子方程式表示）        。

（2）若经检测，该溶液中含有大量的Cl^—、Br^—、I^—，若向1L该混合溶液中通入一定量的Cl₂，溶液中Cl^—、Br^—、I^—的物质的量与通入Cl₂的体积（标准状况下）的关系如下图所示，回答下列问题：

Cl2的体积（标准状况）	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当通入的Cl₂的体积为2.8L时，溶液中发生反应的离子方程式为：          ，a=          。

②原溶液中Cl^—、Br^—、I^—的物质的量浓度之比为             。

Answer

（1）H+ NH4+ Al3+ ；ClO－、AlO2－ 每空2分；H++OH-=H2O Al3++3OH-= Al(OH)3↓

NH4++OH-=NH3↑+H2O Al(OH)3+OH-= AlO2-+H2O每空1分

（2）Cl2+2I-=2Cl-+I2 0.15 10:15:4 每空2分

【解析】

试题分析：（1）根据图像可知开始阶段没有生成沉淀，说明一定含有氢离子，故肯定不含有ClO－、AlO2－。生成沉淀在后面完全溶解，说明一定含有铝离子。根据第三段，和氢氧化钠反应不产生沉淀，说明一定含有铵根离子；即原溶液中含有的阳离子是H+ NH4+ Al3+，肯定不含有ClO－、AlO2－，可能含有K+、Cl-、Br-、I-；根据以上分析可知滴加氢氧化钠过程中发生反应的先后顺序为；H++OH-=H2O、Al3++3OH-= Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3↑+H2O、Al(OH)3+OH-= AlO2-+H2O。

（2）①氯气的物质的量＝2.8L÷22.4L/mol=0.125mol，通入氯气，首先与碘离子反应，生成单质碘，方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2。继续通入2.8L时，氯离子的物质的量增加0.25mol，而溴离子减少0.1mol，这说明5.6L氯气中有0.05mol与溴离子反应，与碘离子反应的氯气是0.2mol，即原溶液中碘离子的物质的量是0.4mol，第一次消耗碘离子是0.25mol，所以剩余碘离子是0.4mol－0.25mol＝0.15mol，即a＝0.15。

②根据以上分析可知原溶液中氯离子的物质的量是1.25mol－0.25mol－1.0mol。溴离子的物质的量=1.5mol，所以原溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量浓度之比为：1：1.5：0.4=10：15：4。

考点：考查离子共存、氧化还原反应计算等