Question

【题目】某混合溶液中，可能大量含有的离子如下表：

阳离子	H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+
阴离子	OH-、SO42-、CO32-、AlO2-

将Na2O2逐渐加入上述混合溶液中并微热（忽略溶液体积变化及水蒸气的影响），产生沉淀和气体如图所示。

请根据信息回答下列问题：

（1）将上述混合溶液中一定大量含有的阴、阳离子及其物质的量填入下表（可以不填满，也可以增加）：____

离子种类
物质的量（mol）

（2）图中a=____；b=____；c=____．

（3）简述溶液中还可能大量含有的离子的鉴定方法：____．

Answer 1

【答案】 1 7 9 做焰色反应实验

【解析】试题分析：(1)根据图象中沉淀先增加后部分溶解可知：溶液中一定含有：Mg2+和Al3+，所以一定不含CO32-、AlO2-，并且含有镁离子的物质的量为3mol，氢氧化铝和氢氧化镁沉淀一共是5mol，根据元素守恒，所以含有铝离子的物质的量2mol；加入8mol过氧化钠会生成4mol氧气，而图象中生成了6mol气体，说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外，还一定有2mol其他气体生成，而只能是氨气，所以一定含有2mol铵根离子，所以一定不含有氢氧根离子；图象中加入过氧化钠的物质的量在0～amol之间时，没有沉淀生成，所以溶液中含有H+，由于加入8mol过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5mol，8mol过氧化钠会生成16mol氢氧化钠，而生成2mol氢氧化铝、3mol氢氧化镁、2mol氨气消耗的氢氧化钠为：2mol×3+3mol×2+2mol=14mol，所以有2mol氢氧化钠与氢离子反应，氢离子的物质的量为2mol；并且物质的量为2mol，溶液中一定还含有阴离子，可能为氯离子或溴离子，钾离子不能确定是否存在，根据电荷守恒：所以n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Mg2+)≤2n(SO42-)，所以SO42--物质的量≥8mol，即：

离子种类	H+	Al3+	NH4+	Mg2+	SO42-
物质的量(mol)	2	2	2	3	≥8

故答案为：

离子种类	H+	Al3+	NH4+	Mg2+	SO42-
物质的量(mol)	2	2	2	3	≥8

(2)含有2mol的氢离子需要消耗氢氧化钠2mol，则需要span>1mol过氧化钠来生成，所以a=1，含有镁离子和铝离子一共5mol，所以消耗过氧化钠的量为5mol，在加上a=2mol，则b=7mol，氯离子的物质的量是2mol，所以氢氧化铝的物质的量是2mol，完全将氢氧化铝溶解，消耗1mol的氢氧化钠，即需要1mol的过氧化钠来生成，所以c=9mol，故答案为：1；7；9；

(3)钾离子不能确定是否存在，钾离子的检验可以用焰色反应，做法是：用一根洁净的铂丝蘸取溶液，在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察焰色，如果火焰呈紫色，则含有钾离子，故答案：用一根洁净的铂丝蘸取溶液，在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察焰色，如果火焰呈紫色，则含有钾离子。