Question

【题目】某5L溶液只可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+、Cl-、OH-中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热时，有刺激性气味气体和白色沉淀产生，加入淡黄色固体的物质的量(横坐标)与析出沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系如图所示。用该淡黄色物质做焰色反应，火焰呈黄色。

请回答下列问题:

(1)生成气体的曲线是_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

(2)ab段发生反应的离子方程式为_____________________。

(3)原溶液中所含阳离子为___。（填离子符号）阴离子浓度为_____。

Answer 1

【答案】I Al(OH)3+OH-=[Al（OH4）]- NH4+、Al3+、Mg2+ c(Cl-)=3.2mol/L

【解析】

淡黄色固体加入溶液中，并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，则一定没有Fe2+和Cu2+，则淡黄色固体为Na2O2，图象实际为两个图合在一起，较上的是气体，较下的是沉淀，图象中加入8mol过氧化钠后，沉淀减小，且没有完全溶解，同时有气体产生速率变小，一定有NH4+、Al3+、Mg2+，则溶液中一定没有OH-，根据电荷守恒可知含有Cl-。

（1）根据分析可知答案为：I

（2）ab段为氢氧化铝沉淀和氢氧化钠反应，沉淀溶解，故答案为：Al(OH)3+OH-=[Al（OH4）]-；

（3）根据分析可知原溶液中所含阳离子为NH4+、Al3+、Mg2+；阴离子为Cl-,原溶液中加入8 mol Na2O2之后，生成气体减少，故加入8 mol Na2O2时，NH4+完全反应，由纵坐标可知：
n（Mg2+）=2 mol，n（Al3+）=4 mol-2 mol=2 mol．当n（Na2O2）=8 mol时，由2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，可知n（O2）=8 mol×1/2=4 mol，所以n（NH4+）=n（NH3）=10 mol-n（O2）=6 mol，根据电荷守恒可知n（Cl-）=2n（Mg2+）+3n（Al3+）+n（NH4+）= 2×2+2×3+6=16mol，故c（Cl-）=16mol/5L=3.2mol/L；

故答案为：NH4+、Al3+、Mg2+；c(Cl-)=3.2mol/L。