Question

【題目】（1）雙氧水能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，其反應的化學方程式如下，請將相關的化學計量數填寫在方框里：_______□H2O2+□KMnO4+□H2SO4=□MnSO4+□K2SO4+□O2↑+□H2O

（2）某混合溶液中可能含有的離子如下表所示：

可能大量含有的陽離子	H+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe3+
可能大量含有的陰離子	Cl-、Br-、CO32-、AlO2-

為探究其成分，進行了以下探究實驗。

甲同學取一定量的混合溶液，向其中逐滴加入氫氧化鈉溶液，產生沉淀的物質的量（n）與加入氫氧化鈉的體積（V）的關系如圖所示。

①該溶液中一定含有的陽離子是____________，其對應的物質的量濃度之比為_________，一定不存在的陰離子是______________；

②請寫出沉淀減少過程中發生反應的離子方程式____________________。

Answer 1

【答案】 5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O H+、Al3+、NH4+ 2: 3: 1 CO32-、A1O2- A1(OH)3+OH-= A1O2-+2H2O。

【解析】(1)雙氧水中氧元素的化合價從-1價升高到0價，失去1個電子，則為還原劑；而高錳酸鉀中錳元素的化合價從+7價降低到+2價，得到5個電子，Mn元素被還原，所以根據電子的得失守恒可知，配平后的反應為5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O，故答案為：5；2；3；2；1；5；8；

(2)①根據圖象，開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產生，則一定有H+；由離子共存可知，一定不含有CO32-、AlO2-，開始加入氫氧化鈉溶液2V0無沉淀生成說明發生的反應是：H++OH-═H2O，后來有沉淀產生且最后消失，則一定沒有Mg2+、Fe3+，有Al3+；再加入氫氧化鈉溶液至5V0，圖象分析可知生成沉淀增多至最大，反應為Al3++3OH-═Al(OH)3↓，消耗氫氧化鈉溶液3V0，繼續加入氫氧化鈉，沉淀量不變，說明氫氧化鈉和溶液中的銨根離子反應，NH4++OH-NH3H2O，消耗氫氧化鈉溶液3V0，繼續加入氫氧化鈉溶液，沉淀開始溶解，到加入10V0氫氧化鈉溶液，沉淀全部溶解，發生的反應為Al(OH)3+OH-═AlO2-+H2O，消耗氫氧化鈉V0；沉淀的質量不變，反應為NH4++OH-NH3H2O的反應，則有NH4+；圖中反應現象無法確定是否含K+；綜上所述一定含有H+、NH4+、Al3+，物質的量之比=2V0：3V0：V0=2：3：1，故答案為：H+、NH4+、Al3+；2：3：1；CO32-、AlO2-；

②沉淀減少過程中發生反應是氫氧化鋁沉淀溶解于氫氧化鈉溶液中的反應，反應的離子方程式為Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，故答案為：Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。