Question

某溶液中可能含有Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、Al³⁺。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气味的气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体物质的量(横坐标)与析出的沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系，如图所示。

（1）写出反应②和④的离子方程式

②                              。

④                              。

（2）溶液中含有的离子是                   ，它们的物质的量浓度之比为              。

Answer

（1） ②2Na2O2＋2H2O==4Na+＋4OH－＋O2↑ ④Al(OH)3＋OH－= AlO2－+ 2H2O

（2）Mg2+、Al3+、NH4+ 1：1：3

【解析】

试题分析：（1）反应②为过氧化钠与水反应，离子反应式为2Na2O2＋2H2O==4Na+＋4OH－＋O2↑；反应④为氢氧化铝沉淀的溶解，离子反应式为Al(OH)3＋OH－= AlO2－+ 2H2O；（2）淡黄色固体加入溶液中，并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，则淡黄色固体为Na2O2，图象实际为两个图合在一起，较上的是气体，较下的是沉淀，图象中加入8mol过氧化钠后，沉淀减小，且没有完全溶解，则溶液中一定没有Fe2+和Cu2+，一定有NH4+、Al3+、Mg2+，加入8mol过氧化钠之后，生成气体减小，故加入8mol过氧化钠时，铵根离子完全反应，（1）由纵坐标可知：n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=2mol，n(Al3+)=4mol-n[Mg(OH)2]=2mol．

当n(Na2O2)=8mol时，由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，可知n(O2)=8mol×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。

【考点定位】考查无机离子推断、化学图象计算等

【名师点晴】根据图象结合离子反应判断含有的离子是关键；淡黄色固体加入溶液中，并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，则淡黄色固体为Na2O2，图象实际为两个图合在一起，较上的是气体，较下的是沉淀，图象中加入8mol过氧化钠后，沉淀减小，且没有完全溶解，则溶液中一定没有Fe2+和Cu2+，一定有NH4+、Al3+、Mg2+，由图可知氢氧化镁为2mol，氢氧化铝为4mol-2mol=2mol，根据元素守恒计算Al3+、Mg2+物质的量，加入8mol过氧化钠之后，生成气体减小，故加入8mol过氧化钠时，铵根离子完全反应，计算加入8mol过氧化钠生成氧气的物质的量，再计算氨气物质的量，进而计算n(NH4+)。