Question

（1）双氧水能使酸性高锰酸钾溶液褪色，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数填写在方框里：   H₂O₂ +   KMnO₄ +   H₂SO₄ →   MnSO₄ +    K₂SO₄+   O₂↑ +    H₂O ，在该反应中，还原剂是：             ，被还原的元素是：     ，标准状况下每生成11.2LO₂， 转移转移电子数为     

（2）某混合溶液中可能含有的离子如下表所示：

可能大量含有的阳离子	H^+、Mg^2+、Al^3+、NH4^+、Fe^3+
可能大量含有的阴离子	Cl^-、Br^-、CO3^2-、AlO2^-

为探究其成分，进行了以下探究实验。

甲同学取一定量的混合溶液，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积（V）的关系如图所示。

①该溶液中一定含有的阳离子是______________，其对应物质的量浓度之比为________，一定不存在的阴离子是_____________；

②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式____________________________。

Answer

（1）H2O2；锰；NA；（2）①H+、Al3+、NH4+，2：3：1；CO32-、AlO2-；②Al(OH)3+ OH-═AlO2-+ 2H2O。

【解析】

试题分析：（1）双氧水中氧元素的化合价从-1价升高到0价，失去1个电子，则为还原剂；而高锰酸钾中锰元素的化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，Mn元素被还原，所以根据电子的得失守恒可知，配平后的反应为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4 =2MnSO4+ K2SO4+5O2↑+8H2O，由O元素的化合价变化可知，标准状况下每生成11.2LO2，转移转移电子数为（11.2L÷22.4L/mol）×2×[0-（-1）]×NA =NA 个，（2）①根据图象，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+；由离子共存可知，一定不含有CO32-、AlO2-，开始加入2V0无沉淀生成说明发生的反应是：H+ +OH- ═H2O，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，有Al3+；再加入氢氧化钠溶液至5 V0，图象分析可知生成沉淀增多至最大，反应为Al3++3OH-═Al(OH)3↓，消耗氢氧化钠溶液3 V0，继续加入氢氧化钠，沉淀量不变，说明氢氧化钠和溶液中的铵根离子反应，NH4+ + OH-⇌NH3•H2O，消耗氢氧化钠溶液3V0，继续加入氢氧化钠溶液，沉淀开始溶解，到加入10 V0氢氧化钠溶液，沉淀全部溶解，发生的反应为Al(OH)3+ OH-═AlO2-+ 2H2O，消耗氢氧化钠V0。综上所述一定含有H+、Al3+、NH4+，物质的量之比=2 V0：3 V0：V0=2：3：1；一定不存在的离子是Mg2+、Fe3+ CO32-、AlO2-，其中的阴离子是CO32-、AlO2-。②沉淀减少过程中发生反应是氢氧化铝沉淀溶解于氢氧化钠溶液中的反应，反应的离子方程式为Al(OH)3+ OH-═AlO2-+ 2H2O。

考点：考查氧化还原反应和离子反应的有关知识。