Question

向一定量的Mg²⁺、NH₄⁺、Al³⁺混合溶液中加入Na₂O₂的量与生成沉淀和气体的量（纵坐标）的关系如图所示，则溶液中Mg²⁺、NH₄⁺、Al³⁺三种离子的物质的量之比为（　　）

• A、1：1：2
• B、2：2：1
• C、1：2：2
• D、9：2：4

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：根据图象分析，A点时沉淀的量最大，所以沉淀是氢氧化铝和氢氧化镁，从A点到B点，沉淀的质量减少，减少的量是氢氧化铝，为0.2mol，沉淀不溶解的量是氢氧化镁，物质的量是0.1mol，根据原子守恒确定镁离子、铝离子的物质的量；当沉淀的量最大时，根据过氧化钠的物质的量计算生成氧气的物质的量，根据气体总的物质的量计算生成氨气的物质的量，根据氮原子守恒从而计算铵根离子的物质的量．

解答： 解：由图知，沉淀中含0.1mol Mg（OH）₂和0.2mol Al（OH）₃，即原溶液中含Mg²⁺0.1mol，含Al³⁺0.2mol，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓沉淀2种金属阳离子共需NaOH的物质的量为0.1×2+0.2×3=0.8mol．由图中横坐标知与3种阳离子恰好完全反应时需Na₂O₂0.5mol，而0.5molNa₂O₂与水反应生成1molNaOH和0.25molO₂，由NH₄⁺+OH^-=NH₃+H₂O，所以NH₄⁺消耗NaOH的量或生成NH₃的体积均可求得原溶液中含0.2molNH₄⁺，所以Mg²⁺、NH₄⁺、Al³⁺之比=0.1mol：0.2mol：0.2mol=1：2：2，
故选C．

点评：本题考查了煤、铝离子的有关计算，难度较大，能正确分析图片中各微粒之间的关系是解本题的关键．