Question

某混合溶液中，只可能大量含有下表所列离子中的某几种：

阳离子	H+、K+、Al3+、NH   + 4 、Mg2+
阴离子	OH-、SO42-、CO32-、AlO2-、S2-

将Na₂O₂逐渐加入到上述混合溶液中，产生沉淀的物质的量与加入Na₂O₂的物质的量的关系如图所示．
（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=

 

．

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算,常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：计算题

分析：（1）根据图象中沉淀的量的变化情况可以推知一定含有Mg²⁺和Al³⁺，所以一定不含CO₃^2-、AlO₂^-，根据元素守恒和电荷守恒；
（2）根据图象中所生成的气体和沉淀的量以及所加过氧化钠的量生成氢氧化钠的比例来计算各个点所对应的值，弄懂每一段图象的含义．

解答： 解：（1）根据图象中沉淀的量的变化情况可以推知一定含有Mg²⁺和Al³⁺，所以一定不含CO₃^2-、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，
根据生成气体的量的增加趋势，可知生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外，
还一定有其他气体生成，只能是氨气，所以一定含有铵根离子，就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，所得沉淀量为0，所以溶液中含有H⁺，
并且物质的量为2mol，溶液中一定得含有阴离子，那只有硫酸根了，
所以一定含有硫酸根，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（SO₄^2-），
所以硫酸根的物质的量≥8mol，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1mol过氧化钠来生成，所以a=1；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b=9mol，
故答案为：1；9．

点评：本题是一道有关离子检验的综合知识题目，考察角度很广，难度较大．