Question

有一澄清透明的溶液，可能大量存在有NH₄⁺、Fe³⁺、H⁺、Mg²⁺、A1³⁺、I^-、CO₃^2-等离子。现分别取溶液进行下列实验：

（1）加人淀粉溶液，未见蓝色。

（2）加人少量AgNO₃溶液有黄色沉淀和气体生成。

（3）逐滴加人1mol·L^-1NaOH溶液，随着NaOH溶液的滴人，产生沉淀的量如图所示。

试确定：溶液中一定不存在的离子有________，其中阴离子物质的量为_________，加人少量AgNO₃溶液的离子反应方程式为________________。

Answer

(6分)NH4+、CO32-、Fe3+；n(I-)=0.06mol；2Ag++2NO3-+8H++8I-=2AgI↓+2NO↑+4H2O+3I2；

【解析】

试题分析：加入AgNO3溶液 ，溶液有黄色沉淀生成，黄色沉淀为AgI，说明含有I-，Fe3+能把I-氧化为碘单质，淀粉遇碘变蓝色，溶液未变蓝说明无Fe3+；同时产生气体，由于AgNO3溶液显酸性，说明发生了氧化还原反应，产生了NO气体，反应是离子方程式是：2Ag++2NO3-+8H++8I-=2AgI↓+2NO↑+4H2O+3I2。向该溶液中加入NaOH溶液，开始无现象，说明有H+，发生反应：H++OH-=H2O，后产生沉淀，当沉淀达到最大值后随着NaOH溶液的加入，沉淀量有所减少，则溶液中还含有Mg2+、A13+，发生反应方程式是：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓；A13++3OH-=Al(OH)3↓；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。由于未出现加入NaOH溶液，沉淀不增加、不减少的过程，因此溶液中无NH4+；故溶液中一定含有H+、Mg2+、A13+，H+、Mg2+、A13+三种离子均可与CO32-发生反应，因此溶液中无CO32-，因此该溶液中一定含有的离子为：I-、H+、Mg2+、A13+；一定不含有的离子为：NH4+、CO32-、Fe3+；（2）发生反应：H++OH-=H2O消耗NaOH的物质的量为：n(NaOH)=c·V=1mol/L×0.01L=0.01mol，因此n(H+)=0.01mol；溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=c·V=1mol/L×0.01L=0.01mol，因此根据Al元素守恒可知n(A13+) =n[Al(OH)3 ]=0.01mol；则与A13+反应的氢氧根离子为0.03mol，则与Mg2+反应的氢氧根离子为0.05mol-0.03mol=0.02mol，则n(Mg2+)=0.01mol。根据溶液中电荷守恒可得：n(H+)+2 n(Mg2+)+3 n(A13+)= n(I-)，将已知各种离子的物质的量代入上式，可得n(I-)=0.01mol+2×0.01mol+3×0.01mol=0.06mol；加人少量AgNO3溶液的离子反应方程式为2Ag++2NO3-+8H++8I-=2AgI↓+2NO↑+4H2O+3I2；

考点：考查溶液成分的确定、离子共存、物质的量在化学反应方程式计算的应用、离子方程式书写的知识。