Question

9．有一透明溶液，可能含有較大量的Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Na⁺、SO₄^2-、OH^-中的一種或幾種離子，取此溶液做下列實(shí)驗(yàn)．
取少量溶液加入過氧化鈉粉末，溶液中有白色沉淀產(chǎn)生并逸出無(wú)色無(wú)味的氣體，加入Na₂O₂的物質(zhì)的量（橫坐標(biāo)）與析出沉淀的物質(zhì)的量（縱坐標(biāo)）的關(guān)系如圖所示．試推斷：
（1）DE段沉淀的化學(xué)式Mg（OH）₂；
（2）上述實(shí)驗(yàn)有多個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，寫出其中的氧化還原反應(yīng)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（3）經(jīng)分析，該溶液中肯定有的離子是SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺，為確定是否含有另外一種離子，可通過焰色反應(yīng)（填寫實(shí)驗(yàn)名稱）得以確定．
（4）圖中OA段和AB段所消耗Na₂O₂物質(zhì)的量之比為7：1．
（5）該溶液中陰離子的物質(zhì)的量n的取值范圍≥0.35mol．

Answer 1

分析 過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)為2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，由圖可知，OA段生成白色沉淀發(fā)生Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，AB段OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O，則原溶液中一定含Mg²⁺、Al³⁺，一定不含F(xiàn)e³⁺、Cu²⁺、OH^-，由電荷守恒可知含陰離子為SO₄^2-，不能確定是否含Na⁺，以此來(lái)解答．

解答 解：由上述分析可知，原溶液中一定含SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺，一定不含F(xiàn)e³⁺、Cu²⁺、OH^-，不能確定是否含Na⁺，
（1）DE段沉淀的化學(xué)式為Mg（OH）₂，故答案為：Mg（OH）₂；
（2）其中的氧化還原反應(yīng)方程式為2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（3）經(jīng)分析，該溶液中肯定有的離子是SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺，為確定是否含有另外一種離子鈉離子，可通過焰色反應(yīng)得以確定，
故答案為：SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺；焰色反應(yīng)；
（4）由圖可知生成0.1molAl（OH）₃，0.2molMg（OH）₂，則AB段消耗NaOH為0.1mol，OA段消耗NaOH為0.3mol+0.4mol=0.7mol，由Na原子守恒可知，圖中OA段和AB段所消耗Na₂O₂物質(zhì)的量之比為7：1，故答案為：7：1；
（5）由電荷上述可知，該溶液中陰離子的物質(zhì)的量n的取值范圍≥$\frac{0.2mol×2+0.1mol×3}{2}$=0.35mol，
故答案為：≥0.35．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的反應(yīng)、電荷守恒、元素化合物知識(shí)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，注意元素化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用，題目難度不大．