Question

10．某溶液中可能含有Fe^2十、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、Al³⁺．當(dāng)加入一種淡黃色固體并加熱溶液時，有刺激性氣味的氣體放出和白色沉淀生成，加入淡黃色固體物質(zhì)的量（橫坐標(biāo)）與析出的沉淀和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量（縱坐標(biāo)）的關(guān)系，如圖所示．
（1）寫出反應(yīng)②和④的離子方程式
②2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂
④Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（2）溶液中含有的離子是NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，它們的物質(zhì)的量濃度之比為c（Mg²⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）=1：1：3．

Answer 1

分析 淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，則淡黃色固體為Na₂O₂，圖象實際為兩個圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過氧化鈉后，沉淀減小，且沒有完全溶解，則溶液中一定沒有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，由圖可知氫氧化鎂為2mol，氫氧化鋁為4mol-2mol=2mol，根據(jù)元素守恒計算Al³⁺、Mg²⁺物質(zhì)的量，加入8mol過氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過氧化鈉時，銨根離子完全反應(yīng)，計算加入8mol過氧化鈉生成氧氣的物質(zhì)的量，再計算氨氣物質(zhì)的量，進(jìn)而計算n（NH₄⁺）．

解答 解：淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，則淡黃色固體為Na₂O₂，圖象實際為兩個圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過氧化鈉后，沉淀減小，且沒有完全溶解，則溶液中一定沒有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，加入8mol過氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過氧化鈉時，銨根離子完全反應(yīng)，
（1）根據(jù)溶液組成的判斷，加入過氧化鈉以后，結(jié)合圖象的數(shù)據(jù)得到反應(yīng)②和④的離子方程式分別為：②2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂；④Al（OH）₃+OH^-═AlO+2H₂O；
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂；Al（OH）₃+OH^-═AlO+2H₂O；
（2）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，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，可知n（O₂）=8mol×$\frac{1}{2}$=4mol，所以n（NH₄⁺）=n（NH₃）=10mol-n（O₂）=6mol，
故n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=2mol：2mol：6mol=1：1：3，
故答案為：NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺；n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=1：1：3．

點評 本題考查無機離子推斷、化學(xué)圖象計算等，綜合性很強，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，注意開始階段加熱，會生成氨氣逸出．