Question

有一透明溶液，已知其中可能含有的离子为：Mg^2＋、Cu^2＋、Fe^2＋、Al^3＋、NH₄^＋、K^＋、Cl^－、HCO₃^－、SO₄^2－。当加入一种淡黄色粉末状固体物质时，有刺激性气味的混合气体放出，同时生成白色沉淀。当加入0.4mol淡黄色粉末时，共收集到0.3mol混合气体，且此时生成的沉淀最多。此后继续加入淡黄色粉末时，沉淀量逐渐减少，至加入0.45mol粉末后，沉淀量由0.3mol减少至0.2mol，再加入粉末后，沉淀就不再减少。由此实验现象及数据判断：

（1）淡黄色粉末的名称为                 ；

（2）溶液中肯定有          离子，肯定没有           离子，可能有__________离子；

（3）写出下列反应方程式：

①淡黄粉末与水反应                        ；

②产生刺激性气味气体的离子方程式                        ；

③加入淡黄色粉末的物质的量由0.4mol至0.45mol时，沉淀部分消失，反应的离子方程式为            ；

（4）溶液中阳离子的物质量之比为              （H^＋及没有确定的离子除外）

Answer

（1）过氧化钠；

（2）NH4＋、Al3＋、Mg2＋，Cu2＋、Fe2＋、HCO3－，K＋、Cl－、SO42－；

（3）①2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑；

②NH4＋＋OH－＝NH3↑＋H2O；

③Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O ；

（4）NH4＋︰Mg2＋︰Al3＋＝0.1︰0.2︰0.1＝1︰2︰1。

【解析】

试题分析：淡黄色粉末是过氧化钠，有刺激性气味气体产生，气体中有NH3，原溶液中含有NH4＋，得到白色沉淀，原溶液不含有Cu2＋和Fe2＋，因为Fe(OH)2容易转化成红褐色沉淀，加入过量的过氧化钠，沉淀减少，但不完全消失，说明原溶液中含有Al3＋和Mg2＋，根据离子共存，Al3＋和HCO3－发生双水解，因此一定不含有HCO3－，Cl－和SO42－至少存在一种，(1)淡黄色粉末是过氧化钠；(2)根据上述分析，一定含有的离子是Mg2＋、Al3＋、NH4＋，一定不含有的离子是HCO3－、Cu2＋、Fe2＋，可能含有的离子是K＋、Cl－、SO42－；(3)①过氧化钠的水反应的方程式为2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑；②NH4＋＋OH－=NH3↑＋H2O；③氢氧化铝溶于NaOH中，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；(4)最后沉淀是Mg(OH)2，根据Mg元素守恒，n(Mg2＋)=n[Mg(OH)2]=0.2mol,沉淀最大时沉淀是氢氧化铝和氢氧化镁，因此n(Al3＋)=(0.3－0.2)mol=0.1mol，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，加入0.4mol过氧化钠，产生0.2mol氧气，因此氨气的物质的量为0.1mol，即n(NH4＋)=0.1mol，因此n(Mg2＋):n(Al3＋):n(NH4＋)=0.2：0.1：0.1=2：1：1.。

考点：考查离子推断和共存等知识。