Question

11．某溶液可能含有如表離子

陽離子	H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+
陰離子	SO42-、OH-

將Na₂O₂逐漸加入到上述溶液并微熱，產(chǎn)生沉淀和氣體的物質(zhì)的量與加入Na₂O₂的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖．
提示：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+H₂O
請(qǐng)回答下列問題：
（1）產(chǎn)生的氣體是NH₃和O₂．
（2）上述溶液中一定存在的離子是H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．圖中橫坐標(biāo)字母c=9mol．
（3）加Na₂O₂固體到bmol時(shí)所得沉淀的化學(xué)式Mg（OH）₂和Al（OH）₃．
（4）用離子方程式表示加Na₂O₂固體到amol前沒有出現(xiàn)沉淀的原因2Na₂O₂+4H⁺=4Na+2H₂O+O₂↑．
（5）檢驗(yàn)溶液中還可能大量含有的離子，其具體操作是用鉑絲蘸蘸取溶液在無色火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰顏色，若呈紫色，則證明有K⁺，反之，則證明沒有K⁺．

Answer 1

分析 根據(jù)圖象中沉淀先增加后部分溶解可知：溶液中一定含有：Mg²⁺和Al³⁺，所以一定不含OH^-，加入8mol過氧化鈉會(huì)生成4mol氧氣，而圖象中生成了6mol氣體，說明生成的氣體除了過氧化鈉和溶液反應(yīng)生成的氧氣之外，還一定有2mol其他氣體生成，而只能是氨氣，所以一定含有2mol銨根離子，所以根據(jù)電荷守恒可知一定含有SO₄^2-，圖象中加入過氧化鈉的物質(zhì)的量在0～amol之間時(shí)，沒有沉淀生成，所以溶液中含有H⁺，鉀離子不能確定是否存在，
（1）根據(jù)以上分析判斷；
（2）根據(jù)分析判斷溶液中的離子；當(dāng)過氧化鈉物質(zhì)的量為c時(shí)，沉淀減少2mol，發(fā)生的反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，據(jù)此計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量和過氧化鈉的物質(zhì)的量，然后求出c；
（3）生成的沉淀有兩種，Mg（OH）₂和Al（OH）₃；
（4）圖象中加入過氧化鈉的物質(zhì)的量在0～amol之間時(shí)，沒有沉淀生成，所以溶液中含有H⁺；
（5）鉀離子不能確定是否存在，可以用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)．

解答 解：根據(jù)圖象中沉淀先增加后部分溶解可知：溶液中一定含有：Mg²⁺和Al³⁺，所以一定不含OH^-，加入8mol過氧化鈉會(huì)生成4mol氧氣，而圖象中生成了6mol氣體，說明生成的氣體除了過氧化鈉和溶液反應(yīng)生成的氧氣之外，還一定有2mol其他氣體生成，而只能是氨氣，所以一定含有2mol銨根離子，所以根據(jù)電荷守恒可知一定含有SO₄^2-，圖象中加入過氧化鈉的物質(zhì)的量在0～amol之間時(shí)，沒有沉淀生成，所以溶液中含有H⁺，鉀離子不能確定是否存在，
（1）根據(jù)以上分析可知，產(chǎn)生的氣體是NH₃和O₂；故答案為：O₂；
（2）由分析可知溶液中存在的離子有：H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-；當(dāng)過氧化鈉物質(zhì)的量為c時(shí)，沉淀減少2mol，即Al（OH）₃為2mol，發(fā)生的反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，則消耗的NaOH為2mol，所以過氧化鈉為1mol，則c=8+1=9；
故答案為：H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-；9；
（3）加Na₂O₂固體到bmol時(shí)所得的沉淀有兩種，Mg（OH）₂和Al（OH）₃；故答案為：Mg（OH）₂和Al（OH）₃；．
（4）圖象中加入過氧化鈉的物質(zhì)的量在0～amol之間時(shí)，沒有沉淀生成，所以溶液中含有H⁺，發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為：2Na₂O₂+4H⁺=4Na+2H₂O+O₂↑；
故答案為：2Na₂O₂+4H⁺=4Na+2H₂O+O₂↑；
（5）鉀離子不能確定是否存在，可以用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)，具體操作是用鉑絲蘸蘸取少量溶液在無色火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰顏色，若呈紫色，則證明有K⁺，反之，則證明沒有K⁺，
故答案為：用鉑絲蘸蘸取少量溶液在無色火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰顏色，若呈紫色，則證明有K⁺，反之，則證明沒有K⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見的離子檢驗(yàn)方法、離子方程式的書寫，題目難度中等，注意掌握常見的離子檢驗(yàn)方法，能夠根據(jù)描述的反應(yīng)現(xiàn)象判斷存在的離子，注意掌握氫氧化鋁的兩性及反應(yīng)的方程式．