Question

某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。

阴离子	CO3^2^－、SiO3^2^－、AlO2^－、Cl^－
阳离子	Al^3^＋、Fe^3^＋、Mg^2^＋、NH4^＋、Na^＋

现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系图所示。（提示：铵根和偏铝酸根不能共存）

（1）若Y是盐酸，则X溶液中一定含有的离子是                       ，ab段发生反应的总离子方程式为                           ，图中Oa段与Y溶液反应的离子的物质的量之比为                 【要标明离子符号，如n(Na^＋)】。

（2）若Y是NaOH溶液，则ab段反应的离子方程式为              ； bc段反应的离子方程式为______________________________  。若不考虑离子的水解因素，忽略H^＋和OH^－，且溶液中只存在4种离子，则它们的离子个数比为_________________________________【要标明离子符号，如n(Na^＋)，按阳离子在前，阴离子在后，高价在前，低价在后的顺序排列】

Answer

（12分）【每空2分】

（1）SiO32－、AlO2－、CO32－、Na＋；CO32—＋2H＋=H2O＋CO2↑；n(SiO32—)∶n(AlO2—)＝11∶2

（2）NH4++OH-═NH3•H2O；Al(OH)3＋OH－=AlO2—＋2H2O；n(Al3＋)∶n(Mg2＋)∶n(NH4+)∶n(Cl－)＝2∶1∶4∶12

【解析】

试题分析：溶液无色说明溶液中不含Fe3+；

（1）如果Y是盐酸，向溶液中加盐酸，先生成沉淀，则溶液中可能含SiO32-、AlO2-或两者中的一种，即生成的沉淀为H2SiO3、Al（OH）3或两者中的一种，则溶液中不含Al3+、Mg2+；当a-b段时，沉淀的量不变化，发生的是盐酸和碳酸根离子反应生成气体：CO32-+H+═HCO3-，HCO3-+H+═H2O+CO2↑；当b-c段时沉淀的质量减少，即部分沉淀和盐酸反应：Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O，部分沉淀和盐酸不反应，说明生成的沉淀既有H2SiO3又有Al（OH）3，原溶液中有SiO32-和AlO2-，则oa段发生反应的离子方程式SiO32-+2H+═H2SiO3↓，AlO2-+H++H2O═Al（OH）3↓，由于SiO32-和AlO2-和铵根离子能双水解，所以溶液中不含NH4+，含有的阳离子是Na+。则X中一定含有的离子是CO32-、SiO32-、AlO2-、Na+，oa段发生反应的离子方程式SiO32-+2H+═H2SiO3↓，AlO2-+H++H2O═Al（OH）3↓，ab段发生反应的离子方程式CO32-+H+═HCO3-，HCO3-+H+═H2O+CO2↑，bc段发生反应的离子方程式：Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O，根据图象知，氢氧化铝和盐酸反应需要1v盐酸，偏铝酸根离子和硅酸根离子和盐酸反应需要盐酸4V盐酸，有关反应方程式为：AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓、SiO32-+2H+=H2SiO3 ↓、Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，根据方程式知，SiO32-生成H2SiO3需要盐酸的体积与AlO2-生成Al（OH）3 需要盐酸的体积之比==11：2，故答案为：SiO32-、AlO2-、CO32-、Na+；CO32-+2H+=H2O+CO2↑；n（SiO32-）：n（AlO2-）=11：2；

（2）若Y是氢氧化钠，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，当a-b段时，沉淀的量不变化，氢氧化钠和铵根离子反应NH4++OH-═NH3•H2O；当b-c段时沉淀的质量减少，部分沉淀和氢氧化钠反应Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，部分沉淀不反应，说明溶液中有铝根离子和镁离子，则溶液中不含硅酸根离子、碳酸根离子和偏铝酸根离子，所以溶液中含有的阴离子是氯离子，Y是NaOH溶液，和铵根离子需要氢氧化钠的体积是2v，氢氧化铝和氢氧化钠反应需要氢氧化钠的体积是1v，则生成氢氧化铝需要氢氧化钠的体积是3V，生成氢氧化镁需要氢氧化钠的体积是1V，则n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）=1：：2=2：1：4，溶液中阴阳离子所带电荷相等知，n（Al3+）：n（Mg2+ ）：n（NH4+）、n（Cl- ）=2：1：4：12，即N（Al3+）：N（Mg2+ ）：N（NH4+）、N（Cl- ）=2：1：4：12，故答案为：NH4++OH-═NH3•H2O；Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；N（Al3+）：N（Mg2+ ）：N（NH4+）、N（Cl- ）=2：1：4：12。

考点：考查了离子方程式的有关计算、离子共存、离子反应的相关知识。