Question

【題目】某溶液中可能含有Fe2+ 、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+。當加入1 種淡黃色固體并加熱時，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)與析出的沉淀和產生氣體的物質的量(縱坐標)的關系如圖所示。

（1）淡黃色固體是__________________________。

（2）可知溶液中一定沒有的離子是 ，理由是 。

（3）請解釋為什么在投入8mol淡黃色固體后，產生氣體的量在減少 。

（4）寫出淡黃色固體加入的量為8mol到10mol之間發生的所有離子方程式 。

（5）所含離子的物質的量之比為__________________________。

Answer 1

【答案】（1）Na2O2

（2）Fe2+,Cu2+；只產生白色沉淀，Cu(OH)2是藍色沉淀，Fe2+被Na2O2氧化為Fe3+，將會產生紅褐色沉淀。

（3）8mol之后，NH4+ 被消耗完全，產生的氣體只有O2。

（4）2Na2O2+2H2O＝4 Na++4OH-+O2↑，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O

（5）1:1:3 (順序可調換)

【解析】

試題分析：（1）淡黃色固體為Na2O2，故答案為：Na2O2；

（2）淡黃色粉末是過氧化鈉，加入過氧化鈉與水反應，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，當加入過量的過氧化鈉時，生成白色沉淀，Cu(OH)2是藍色沉淀，Fe2+被Na2O2氧化為Fe3+，將會產生紅褐色沉淀。因此無Fe2+, Cu2+，通過圖象知，在加入過量的過氧化鈉的過程中，沉淀部分溶解，推斷一定含有Al3+ 和Mg2+，氫氧化鎂不溶于強堿，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，可以溶于強堿，最終的白色沉淀的成分是氫氧化鎂。溶液中一定沒有的離子是Fe2+, Cu2+，理由是只產生白色沉淀，Cu(OH)2是藍色沉淀，Fe2+被Na2O2氧化為Fe3+，將會產生紅褐色沉淀，故答案為：Fe2+, Cu2+；只產生白色沉淀，Cu(OH)2是藍色沉淀，Fe2+被Na2O2氧化為Fe3+，將會產生紅褐色沉淀；

（3）在投入8mol淡黃色固體后，NH4+ 被消耗完全，產生的氣體只有O2，產生氣體的量逐漸減少，故答案為：NH4+ 被消耗完全，產生的氣體只有O2；

（4）過氧化鈉的量為8mol到10mol之間發生時過氧化鈉與水反應放出氧氣，同時生成氫氧化鈉，生成的氫氧化鈉溶解氫氧化鋁，使得沉淀逐漸減少，反應的離子方程式為2Na2O2+2H2O＝4 Na++4OH-+O2↑，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，故答案為：2Na2O2+2H2O＝4 Na++4OH-+O2↑，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；

（5）根據a-12mol這一段，所得氫氧化鎂的物質的量是2mol，所以含有鎂離子其物質的量為2mol，消耗氫氧化鈉4mol，即在0-8mol這一段內，共生成沉淀4mol，所以另外2mol是氫氧化鋁，即鋁離子的物質的量為2mol，12mol過氧化鈉放出氧氣6mol，根據圖像，共生成氣體12mol，因此銨離子與氫氧化鈉的氫氧根反應生成氨氣，生成6mol的氨氣，所以含有銨根離子是6mol，Mg2+、Al3+、NH4+的物質的量之比為1:1:3，故答案為：1:1:3。