Question

【題目】有一透明溶液，已知其中可能含有Fe3+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NH4+，加入一種淡黃色粉末固體時，加熱有刺激性氣味的混合氣體放出，同時生成白色沉淀。當加入0.4mol淡黃色粉末時，產(chǎn)生氣體0.3mol，繼續(xù)加入淡黃色粉末時，產(chǎn)生無刺激性氣味的氣體，且加入淡黃色粉末時產(chǎn)生白色沉淀的量如下圖所示。

根據(jù)題意回答下列問題：

(1)淡黃色粉末為____________(填名稱)。

(2)溶液中肯定有______________離子，肯定沒有__________離子。

(3)溶液中各離子的物質(zhì)的量之比為

________________________________________________________________________。

(4)寫出下列反應方程式：

①淡黃色粉末與水反應的化學方程式：____________________________________。

②刺激性氣味的氣體產(chǎn)生的離子方程式：______________________________________。

③沉淀部分減少時的離子方程式：_______________________________________。

Answer 1

【答案】過氧化鈉 NH4+、Mg2+、Al3+ Cu2+、Fe3+ n(Mg2＋)：n(Al3＋)：n(NH4＋)=2：1：1 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O

【解析】

有一透明溶液，加入一種淡黃色粉末固體時，加熱有刺激性氣味的混合氣體放出，同時生成白色沉淀，則淡黃色固體為Na2O2，圖象中加入0.4mol Na2O2后，沉淀減小，且沒有完全溶解，則溶液中一定沒有Fe3+和Cu2＋，一定有NH4+、Al3+、Mg2+，由圖可知Mg(OH)2為0.2mol，Al(OH)3為0.3mol-0.2mol=0.1mol，根據(jù)元素守恒計算Al3+、Mg2+物質(zhì)的量，加入0.4mol Na2O2之后，產(chǎn)生氣體0.3mol，繼續(xù)加入淡黃色粉末時，產(chǎn)生無刺激性氣味的氣體，說明此時NH4+完全反應，所以產(chǎn)生氣體0.3mol，即為Na2O2與H2O反應生成的O2和NH4+生成的NH3。

（1）由上述分析可知，淡黃色固體為：Na2O2，名稱為過氧化鈉；

（2）由上述分析可知，溶液中肯定有離子NH4+、Al3+、Mg2+，肯定沒有Fe3+和Cu2+離子；

（3）根據(jù)縱坐標：n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.2mol，n(Al3+)=0.3mol-n[Mg(OH)2]=0.1mol,當n(Na2O2)=0.4mol時，由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，可知n(O2)=0.4mol×1/2=0.2mol，所以n(NH4+)=n(NH3)=0.3mol-n(O2)=0.1mol，n(Mg2+)：n(Al3+)：n(NH4+)=0.2mol：0.1mol：0.1mol=2：1：1;

（4）①由上述分析可知，淡黃色固體為：Na2O2，與水反應的化學方程式為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

②刺激性氣味的氣體即氨氣產(chǎn)生為銨根與氫氧根離子在加熱條件下反應生成，離子方程式為：；

③沉淀部分減少即為氫氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為：Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。