Question

某溶液中，可能含有下表所列离子中的某几种：

取少量该溶液，向其中加入某试剂X，产生沉淀的物质的量（n）与加入试剂X的体积（V）关系如下图所示：

（1）若X是NaOH溶液，原溶液中一定含有的阴离子有_________________；BC段反应的离子方程式为______________。

（2）若X是盐酸，则原溶液中一定含有的金属阳离子是____________；AB段发生反应的总离子方程式为____________；OA段生成沉淀的物质的量之比为________________。

Answer

（1）Cl-（1分）Al（OH）3+OH-=[Al（OH）4]-

或Al（OH）3+OH- = AlO2‑+ H2O（2分）

（2）Na+（1分） CO32-+2H+=H2O+CO2↑（2分）

n（H2SiO3）∶n[Al（OH）3]= 11∶2（2分）

【解析】

试题分析：（1）若Ｘ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生成气体；当BC段时沉淀的质量减少，部分沉淀和氢氧化钠反应，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，X是NaOH溶液，则BC段是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；

（２）如果X是盐酸，向溶液中加盐酸，先生成沉淀，当AB段时，沉淀的量不变化，盐酸和碳酸根离子反应生成气体，则溶液中不含镁离子、铝离子；当BC段时沉淀的质量减少，部分沉淀和盐酸反应，部分沉淀和盐酸不反应，说明溶液中有硅酸根离子和偏铝酸根离子，弱酸根离子和铵根离子能双水解，所以溶液中含有的阳离子是钠离子，通过以上分析知，溶液中含有的阳离子是钠离子，AB段发生反应是碳酸根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水，离子方程式为：CO32-+2H+=H2O+CO2↑；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， H2SiO3 Al（OH）3物质的量之比 n（H2SiO3）∶n[Al（OH）3]= 11∶2

考点：离子共存相关计算