Question

【题目】有一透明溶液，已知其中可能含有的离子为：Mg2＋、Cu2＋、Fe2＋、Al3＋、NH4＋、K＋、Cl－、HCO3－、SO42－。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

【答案】（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：（1）淡黄色粉末是过氧化钠，是含有钠离子和过氧根离子的离子化合物。

（2）有一透明溶液，向溶液中加入过氧化钠，过氧化钠与水反应，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，当加入过氧化钠时，生成白色沉淀，则溶液中一定有Mg2+，因为氢氧化铜是蓝色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，能被过氧化钠氧化为红褐色沉淀氢氧化铁，则一定没有Cu2＋、Fe2＋，同时有刺激性气味的混合气体放出，产生的气体应含有除氧气以外的一种气体，即为氨气，则一定有NH4＋ ，在加入过量的过氧化钠的过程中，沉淀部分溶解，可推断一定含有Al3+，Al3＋与HCO3-反应不能大量共存，则一定没有HCO3-，氢氧化镁不溶于强碱，氢氧化铝是两性氢氧化物，可以溶于强碱，最终的白色沉淀的成分是氢氧化镁。所以溶液中肯定有NH4＋、Al3＋、Mg2＋离子，肯定没有Cu2＋、Fe2＋、HCO3－离子，可能有K＋、Cl－、SO42－离子。

（3）①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑；

②NH4＋ 与OH－反应生成氨气，所以产生刺激性气味气体的离子方程式为NH4＋＋OH－＝NH3↑＋H2O；

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，是氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O。

（4）过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，当加入0.4mol淡黄色粉末时，共收集到0.3mol混合气体，0.4molNa2O2产生0.2mol氧气，所以生成氨气0.1mol，则溶液中NH4＋ 有0.1mol，根据上述分析，0.2mol是氢氧化镁沉淀，溶液中含有Mg2＋的物质的量为0.2mol，Al(OH)3为0.1mol，溶液中的Al3＋的物质的量为0.1mol，所以溶液中阳离子的物质量之比为NH4＋︰Mg2＋︰Al3＋＝0.1︰0.2︰0.1＝1︰2︰1。