Question

（1）将一个用金属铝做的易拉罐充满CO₂，然后往罐内注入足量的NaOH的溶液．用胶布封罐口，经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，罐壁又重新鼓起．
①罐壁内凹而瘪的原因是

 

，反应的方程式

 

．
②罐再鼓起的原因是

 

，反应的化学方程式

 

．
（2）某溶液中可能含有Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄、

 

、Al³⁺，当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气味气体放出和白色沉淀生成．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，据图可推知溶液中含有的离子是

 

，它们的物质的量浓度之比为

 

，所加淡黄色固体是

 

（填化学式）．

Answer 1

考点：铝的化学性质,离子方程式的有关计算

专题：计算题,元素及其化合物

分析：（1）①CO₂能和氢氧化钠发生反应，利用瓶内压强变化来解释；
②金属铝能和强碱反应生成氢气，利用瓶内压强变化来解释；
（2）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，则溶液中一定没有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，由图可知氢氧化镁为2mol，氢氧化铝为4mol-2mol=2mol，根据元素守恒计算Al³⁺、Mg²⁺物质的量，加入8mol过氧化钠之后，生成气体减小，故加入8mol过氧化钠时，铵根离子完全反应，计算加入8mol过氧化钠生成氧气的物质的量，再计算氨气物质的量，进而计算n（NH₄⁺）．

解答： 解：（1）①CO₂能和氢氧化钠发生反应CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0，CO₂被吸收，使罐内气体压强减小而被外界大气压压瘪，
故答案为：CO₂被吸收，使罐内气体压强减小而被外界大气压压瘪；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0；
②因易拉罐是铝制的，过量的NaOH可以与罐壁（Al）反应：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑，产生氢气，导致压强增大，罐壁重新鼓起，
故答案为：过量的NaOH和罐壁（Al）反应而产生H₂使罐内压强增大而将罐壁重新鼓起；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑；
（2）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，则溶液中一定没有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，加入8mol过氧化钠之后，生成气体减小，故加入8mol过氧化钠时，铵根离子完全反应，
由纵坐标可知：n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=2mol，n（Al³⁺）=4mol-n[Mg（OH）₂]=2mol．
当n（Na₂O₂）=8mol时，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，可知n（O₂）=8mol×

1

2

=4mol，所以n（NH₄⁺）=n（NH₃）=10mol-n（O₂）=6mol，
故n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=2mol：2mol：6mol=1：1：3，
（2）由上述分析可知，淡黄色固体为：Na₂O₂，
故答案为：NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺；c（Mg²⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）=1：1：3；Na₂O₂．

点评：本题考查金属铝的性质、无机离子推断、化学图象计算等，综合性很强，根据图象结合离子反应判断含有的离子是关键，难度很大，注意开始阶段加热，会生成氨气逸出．