Question

13．將Na₂O₂加入含有Al³⁺、Fe²⁺的混合液中并微熱，產生沉淀和氣體的物質的量（mol）與加入Na₂O₂的物質的量（mol）的關系如圖所示．下列說法不正確的是（　　）

• A． a=1.75
• B． b=0.5
• C． 原溶液中Al³⁺與Fe²⁺的物質的量之比為1：2
• D． 最后得到的沉淀為Fe（OH）₃

Answer 1

分析 氫氧化鋁溶解于氫氧化鈉，亞鐵離子被過氧化鈉氧化，則最終剩余的1mol沉淀為Fe（OH）₃，則原溶液中含有1molFe²⁺；沉淀最大量為3mol，則氫氧化鋁沉淀的物質的量為3mol-1mol=2mol，則原溶液中含有2molAl³⁺；根據電子守恒計算出氧化1mol亞鐵離子消耗Na₂O₂的物質的量，從而可知b；a點時加入4mol過氧化鈉，其中生成氧氣的過氧化鈉為（4-b）mol，結合2mol過氧化鈉與水反應生成1mol氧氣可計算出a．

解答 解：Al（OH）₃溶解于強堿NaOH，Fe²⁺被過氧化鈉氧化，則最終剩余的1mol沉淀為Fe（OH）₃，根據質量守恒可知原溶液中含有1molFe²⁺；
根據圖象可知沉淀最大量為3mol，則氫氧化鋁沉淀的物質的量為3mol-1mol=2mol，則根據質量守恒可知原溶液中含有2molAl³⁺；
根據電子守恒可知氧化1mol Fe²⁺消耗Na₂O₂的物質的量為：$\frac{1mol×（3-2）}{2}$=0.5mol，則b=0.5；
A．a點時加入了4mol Na₂O₂，生成氧氣的過氧化鈉為（4-0.5mol）mol=3.5mol，結合2Na₂O₂～O₂可知生成氧氣的物質的量為：3.5mol×$\frac{1}{2}$=1.75mol，則a=1.75，故A正確；
B．根據分析可知，b=0.5，故B正確；
C．原溶液中Al³⁺與Fe²⁺的物質的量之比=2mol：1mol=2：1，故C錯誤；
D．Al（OH）₃溶解于強堿NaOH，Fe²⁺被過氧化鈉氧化，則最終剩余的1mol沉淀為Fe（OH）₃，故D正確；
故選C．

點評 本題考查了離子方程式的計算，題目難度中等，明確圖象曲線變化含義為解答關鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．