Question

有一無色透明溶液，已知其中可能含有Fe³⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Al³⁺、NH₄⁺，加入一種淡黃色粉末并加熱，產(chǎn)生沉淀或氣體的物質(zhì)的量與淡黃色粉末的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示．

請回答：
（1）溶液中肯定沒有

Fe³⁺、Cu²⁺

離子（填離子符號）；
（2）溶液中離子的物質(zhì)的量之比

1：1：1

；
（3）①淡黃色粉末與水反應(yīng)的化學(xué)方程式

2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑

，若有1mol該物質(zhì)參加反應(yīng)則轉(zhuǎn)移電子

1

mol；
②沉淀部分減少時(shí)的離子方程式

Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O

．
（4）寫出構(gòu)成淡黃色粉末物質(zhì)的電子式

．

Answer 1

分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷Fe³⁺、Cu²⁺、NH₄⁺是否存在，根據(jù)圖象判斷Mg²⁺、Al³⁺是否存在，根據(jù)生成沉淀的情況和消耗的過氧化鈉的情況來確定各個(gè)離子的量的多少以及產(chǎn)生氣體的量的多少，氫氧化鎂不溶于氫氧化鈉，但是氫氧化鋁可以溶于氫氧化鈉，根據(jù)過氧化鈉中的化學(xué)鍵情況來書寫電子式．

解答：解：（1）淡黃色粉末是過氧化鈉，溶液時(shí)無色透明，排除鐵離子和銅離子，首先加入過氧化鈉與水反應(yīng)，
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，當(dāng)加入過氧化鈉時(shí)，生成白色沉淀，推斷一定有Mg²⁺，通過圖象知，在加入過量的過氧化鈉的過程中，沉淀部分溶解，推斷一定含有Al³⁺，氫氧化鎂不溶于強(qiáng)堿，氫氧化鋁是兩性氫氧化物，可以溶于強(qiáng)堿，最終的白色沉淀的成分是氫氧化鎂，根據(jù)加入過氧化鈉的量的增加生成氣體的量會變化，所以產(chǎn)生的氣體應(yīng)含有除氧氣以外的一種氣體，即為氨氣，一定含有銨根離子，故答案為：Fe³⁺、Cu²⁺；
（2）加入過氧化鈉與水反應(yīng)，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，在0.3-0.35mol這一段內(nèi)，共溶解氫氧化鋁沉淀0.1mol，則根據(jù)
Al³⁺～Al（OH）₃～[Al（OH）₄]^-，所以鋁離子的物質(zhì)的量是0.1mol，造0～0.3mol過氧化鈉這一段，生成沉淀量最大，是氫氧化鎂和氫氧化鋁的混合物，所以含有氫氧化鎂也是0.1mol，根據(jù)Mg²⁺～Mg（OH）₂，所以鎂離子的物質(zhì)的量是0.1mol，根據(jù)氣體的量，當(dāng)加入0.3mol過氧化鈉時(shí)，理論上會產(chǎn)生0.15mol的氧氣，此時(shí)生成氣體共0.25mol，所以會生成0.1mol的氨氣，根據(jù)NH₄⁺～NH₃↑，銨根離子的物質(zhì)的量為：0.1mol，所以各種離子濃度只比是1：1：1，故答案為：1：1：1；
（3）過氧化鈉和水反應(yīng)的方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子是2mol，若有1mol過氧化鈉參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子為1mol，氫氧化鎂和氫氧化鈉不反應(yīng)，但是氫氧化鋁可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，
即Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；1；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）過氧化鈉是鈉離子和過氧根離子之間通過離子鍵形成的離子化合物，電子式為：，
故答案為：．

點(diǎn)評：本題考查的是常見陽離子的檢驗(yàn)，注意各個(gè)離子的性質(zhì)，結(jié)合圖象的方式考查增加了難度，本題綜合性很強(qiáng)，難度很大．