Question

某溶液中可能含有Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、Al³⁺，當(dāng)加入一種淡黃色固體并加熱溶液時(shí)，有刺激性氣味氣體放出和白色沉淀生成；加入淡黃色固體的物質(zhì)的量（橫坐標(biāo)）與析出沉淀和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量（縱坐標(biāo)）的關(guān)系如圖所示，問(wèn)所加淡黃色固體是

 

（填化學(xué)式）；淡黃色固體在溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．據(jù)圖可推知溶液中含有的離子是

 

，它們（指溶液中可能的離子）的物質(zhì)的量濃度之比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見(jiàn)陽(yáng)離子的檢驗(yàn),常見(jiàn)陰離子的檢驗(yàn)

專(zhuān)題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時(shí)，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(shí)際為兩個(gè)圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過(guò)氧化鈉后，沉淀減小，且沒(méi)有完全溶解，則溶液中一定沒(méi)有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，由圖可知?dú)溲趸�鎂為2mol，氫氧化鋁為4mol-2mol=2mol，根據(jù)元素守恒計(jì)算Al³⁺、Mg²⁺物質(zhì)的量，加入8mol過(guò)氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過(guò)氧化鈉時(shí)，銨根離子完全反應(yīng)，計(jì)算加入8mol過(guò)氧化鈉生成氧氣的物質(zhì)的量，再計(jì)算氨氣物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算n（NH₄⁺）．

解答： 解：淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時(shí)，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(shí)際為兩個(gè)圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過(guò)氧化鈉后，沉淀減小，且沒(méi)有完全溶解，則溶液中一定沒(méi)有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，加入8mol過(guò)氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過(guò)氧化鈉時(shí)，銨根離子完全反應(yīng)，由縱坐標(biāo)可知：n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=2mol，n（Al³⁺）=4mol-n[Mg（OH）₂]=2mol．當(dāng)n（Na₂O₂）=8mol時(shí)，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，由上述分析可知，淡黃色固體為：Na₂O₂，
故答案為：Na₂O₂；Na₂O₂+2H₂O=NaOH+O₂↑；Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺； 1：1：3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查金屬鋁的性質(zhì)、無(wú)機(jī)離子推斷、化學(xué)圖象計(jì)算等，綜合性很強(qiáng)，根據(jù)圖象結(jié)合離子反應(yīng)判斷含有的離子是關(guān)鍵，難度很大，注意開(kāi)始階段加熱，會(huì)生成氨氣逸出．