Question

某溶液中可能含有Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、Al³⁺中的一種或幾種．當加入一種淡黃色固體并加熱溶液時，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，加入淡黃色固體的物質的量（橫坐標）與析出沉淀和產生氣體的物質的量（縱坐標）的關系，如圖所示．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）在該溶液中含有的離子是

 

，它們的物質的量濃度之比為

 

．
（2）所加的淡黃色固體是

 

（化學式）．

Answer 1

考點：離子方程式的有關計算

專題：計算題

分析：淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，則淡黃色固體為Na₂O₂，圖象實際為兩個圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過氧化鈉后，沉淀減小，且沒有完全溶解，則溶液中一定沒有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，由圖可知氫氧化鎂為2mol，氫氧化鋁為4mol-2mol=2mol，根據(jù)元素守恒計算Al³⁺、Mg²⁺物質的量，加入8mol過氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過氧化鈉時，銨根離子完全反應，計算加入8mol過氧化鈉生成氧氣的物質的量，再計算氨氣物質的量，進而計算n（NH₄⁺）．

解答： 解：淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，則淡黃色固體為Na₂O₂，圖象實際為兩個圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過氧化鈉后，沉淀減小，且沒有完全溶解，則溶液中一定沒有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，加入8mol過氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過氧化鈉時，銨根離子完全反應，
（1）由縱坐標可知：n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=2mol，n（Al³⁺）=4mol-n[Mg（OH）₂]=2mol．
當n（Na₂O₂）=8mol時，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，可知n（O₂）=8mol×

1

2

=4mol，所以n（NH₄⁺）=n（NH₃）=10mol-n（O₂）=6mol，
故n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=2mol：2mol：6mol=1：1：3，
故答案為：NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺；n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=1：1：3；
（2）由上述分析可知，淡黃色固體為：Na₂O₂，故答案為：Na₂O₂．

點評：本題考查無機離子推斷、化學圖象計算等，綜合性很強，根據(jù)圖象結合離子反應判斷含有的離子是關鍵，難度很大，注意開始階段加熱，會生成氨氣逸出．