Question

将Na₂O₂逐渐加入到含有Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺的混合溶液中并加热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na₂O₂的物质的量的关系如下图所示．则原溶液中Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺的物质的量分别为（　　）

A．2mol、3mol、8mol

B．3mol、2mol、8mol

C．2mol、3mol、4mol

D．3mol、2mol、4mol

Answer 1

分析：将Na₂O₂先与水反应生成氢氧化钠和氧气，OH^-再Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺与反应，由图表可知，加入8mol Na₂O₂时，气体为氨气和氧气，且NH₄⁺恰好反应完，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，且Al³⁺、Mg²⁺恰好反应完，此时溶液中Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺被Na⁺代替，即Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺所带的总电量等于Na⁺所带的总电量，据此排除解答．

解答：解：加入8mol Na₂O₂时，根据钠原子守恒，可知n（Na⁺）=2n（Na₂O₂）=2×8mol=16mol，Na⁺所带的总电量相当于16mol×1=16mol．
A、Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺所带的总电量相当于2mol×3+3mol×2+8mol×1=20mol，故A错误；
B、Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺所带的总电量相当于3mol×3+2mol×2+8mol×1=21mol，故B错误；
C、Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺所带的总电量相当于2mol×3+3mol×2+4mol×1=16mol，故C正确；
D、Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺所带的总电量相当于3mol×3+2mol×2+4mol×1=17mol，故D错误．
故选C．

点评：本题如按图表计算是一个计算量比较大的题目，容易出错，本解法采用Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺所带的总电量等于Na⁺所带的总电量，据此排除解答，简化解题过程，排除法是解答选择题最常用方法之一．