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，產生氣體0.3mol，繼續加入淡黃色粉末時，產生無刺激性氣味的氣體，且加入淡黃色粉末時產生白色沉淀的量如下圖所示。

根據題意回答下列問題：

(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，根據元素守恒計算Al3+、Mg2+物質的量，加入0.4mol Na2O2之后，產生氣體0.3mol，繼續加入淡黃色粉末時，產生無刺激性氣味的氣體，說明此時NH4+完全反應，所以產生氣體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。