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【题目】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. 112B. 221

C. 122D. 924

【答案】C

【解析】

根据图象分析,A点时沉淀的量最大,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,氢氧化铝的物质的量为0.2mol,不溶解的沉淀是氢氧化镁,其物质的量是0.1mol,根据原子守恒确定镁离子、铝离子的物质的量;根据A点过氧化钠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。

由图知,沉淀中含0.1mol Mg(OH)20.2molAl(OH)3,即原溶液中含Mg2+0.1mol,含Al3+0.2mol,根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2Al3++3OH-=Al(OH)3,沉淀2种金属阳离子共需NaOH的物质的量为0.1mol×2+0.2mol×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1molNaOH0.25molO2,由NH4++OH-NH3↑+H2O,所以由NH4+消耗NaOH的量(1mol-0.8mol=0.2mol)或生成NH3的物质的量(0.45mol-0.25mol=0.2mol)均可求得原溶液中含0.2molNH4+,所以Mg2+NH4+Al3+物质的量之比=0.1mol0.2mol0.2mol=122

故合理选项是C

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