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(2013•赤峰模拟)(I)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CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl-阳离子Al3+、Cu2+、Mg2+、NH4+、Na+现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y
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(2013•赤峰模拟)( I)某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种.
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Y体积(V)的关系如图所示.
(1)若Y是盐酸,则溶液中含有的金属阳离子是______,ab段发生反应的总离子方程式为______,Oa段上表中参加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-影响,且溶液中只存在四种离子,则它们的离子个数比为______[按阳离子在前,阴离子在后,高价在前,低价在后的顺序排列].
( II)锡为第IVA族元素,锡的单质和化合物与某些物质的化学性质上有许多相似之处.已知锡元素具有如下性质:①Sn4++Sn═2Sn2+;②2Sn2++O2+4H+═2Sn4++2H2O;③2H++SnO22-⇌Sn(OH)2⇌Sn2++2OH-,试回答:
(1)锡溶于盐酸,再向反应后的溶液中通入氯气,有关反应类似于铁的相应变化,试写出有关反应的化学方程式:______,______.
(2)将(1)中溶液蒸干后继续加热所得固体,变化过程类似于FeCl3溶液相应的变化,则最后得到的固体物质是(分子式)______.
(3)若可用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2,该碱是______.
阴离子 | CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
阳离子 | Al3+、Cu2+、Mg2+、NH4+、Na+ |
(1)若Y是盐酸,则溶液中含有的金属阳离子是______,ab段发生反应的总离子方程式为______,Oa段上表中参加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-影响,且溶液中只存在四种离子,则它们的离子个数比为______[按阳离子在前,阴离子在后,高价在前,低价在后的顺序排列].
( II)锡为第IVA族元素,锡的单质和化合物与某些物质的化学性质上有许多相似之处.已知锡元素具有如下性质:①Sn4++Sn═2Sn2+;②2Sn2++O2+4H+═2Sn4++2H2O;③2H++SnO22-⇌Sn(OH)2⇌Sn2++2OH-,试回答:
(1)锡溶于盐酸,再向反应后的溶液中通入氯气,有关反应类似于铁的相应变化,试写出有关反应的化学方程式:______,______.
(2)将(1)中溶液蒸干后继续加热所得固体,变化过程类似于FeCl3溶液相应的变化,则最后得到的固体物质是(分子式)______.
(3)若可用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2,该碱是______.
▼优质解答
答案和解析
溶液无色说明溶液中不含铜离子;
(1)如果Y是盐酸,向溶液中加盐酸,先生成沉淀,当a-b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b-c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,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
=11:1,根据AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、SiO32-+2H+=H2SiO3 ↓知,则 n(SiO32-):n (AlO2-)=
:
=11:2,
故答案为: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生成气体;当b-c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.
Y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;
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:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;N(Al3+):N(Mg2+ ):N(NH4+)、N(Cl- )=2:1:4:12;
(II)(1)锡和盐酸反应生成二氯化锡,二氯化锡被氯气氧化生成四氯化锡,反应方程式为:Sn+2HCl=SnCl2+H2↑,SnCl2+Cl2=SnCl4,
故答案为:Sn+2HCl=SnCl2+H2↑; SnCl2+Cl2=SnCl4
(2)将氯化铁溶液蒸干所得固体是铁在高价氧化物,根据二者的相似性知,四氯化锡溶液蒸干得到锡的最高价氧化物,所以最后得到的固体是SnO2,故答案为:SnO2;
(3)根据题给信息知,Sn(OH)2具有两性,能和强碱反应,所以制取该物质时应该用弱碱,则该弱碱为NH3•H2O,故答案为:NH3•H2O.
(1)如果Y是盐酸,向溶液中加盐酸,先生成沉淀,当a-b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b-c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,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
(4-
| ||
|
4-
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2 |
1 |
3 |
故答案为: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生成气体;当b-c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.
Y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;
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:
1 |
2 |
故答案为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;N(Al3+):N(Mg2+ ):N(NH4+)、N(Cl- )=2:1:4:12;
(II)(1)锡和盐酸反应生成二氯化锡,二氯化锡被氯气氧化生成四氯化锡,反应方程式为:Sn+2HCl=SnCl2+H2↑,SnCl2+Cl2=SnCl4,
故答案为:Sn+2HCl=SnCl2+H2↑; SnCl2+Cl2=SnCl4
(2)将氯化铁溶液蒸干所得固体是铁在高价氧化物,根据二者的相似性知,四氯化锡溶液蒸干得到锡的最高价氧化物,所以最后得到的固体是SnO2,故答案为:SnO2;
(3)根据题给信息知,Sn(OH)2具有两性,能和强碱反应,所以制取该物质时应该用弱碱,则该弱碱为NH3•H2O,故答案为:NH3•H2O.
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