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2.将Na2O2逐渐加入到含有H+、Mg2+、Al3+、NH4+的混合液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量(mol)与加入的Na2O2物质的量(mol)的关系如图所示,则原溶液中的Mg2+、Al3+、NH4+的物质的量分别为(  )
A.2mol、3mol、6molB.3mol、2mol、6molC.2mol、3mol、4molD.3mol、2mol、2mol

分析 据图象中沉淀的量的变化情况可以推知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,还有氨根离子与氢氧根离子反应生成氨气,
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,与溶液中的氢离子反应,结合气体的图象分析,加入8mol过氧化钠时,共生成气体6mol,由反应方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知2mol的过氧化钠生成1mol的氧气,所以8mol的过氧化钠生成4mol的氧气,则生成氨气是2mol,根据氮守恒分析解答.

解答 解:根据图象中沉淀的量的变化情况可以推知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,还有氨根离子与氢氧根离子反应生成氨气,
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,与溶液中的氢离子反应,结合气体的图象分析,加入8mol过氧化钠时,共生成气体6mol,由反应方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知2mol的过氧化钠生成1mol的氧气,所以8mol的过氧化钠生成4mol的氧气,则生成氨气是2mol,所以铵根离子为2mol,则原溶液中的Mg2+、Al3+、NH4+的物质的量分别为3mol、2mol、2mol,故选D.

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.

练习册系列答案
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12.某实验小组用0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸溶液进行中和热的测定.
Ⅰ.配制0.50mol•L-1NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体5.0g.
(2)从图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母):abe.
名称托盘天平
(带砝码)
小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒
仪器
序号abcdef
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示.
(1)不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是Cu传热快,热量损失大.
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是减少实验过程中的热量损失.大烧杯如不盖硬纸板,求得的中和热数值将偏小(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).结合日常生活实际该实验在保温杯中(家用产品)效果更好.
(3)写出该反应中和热的热化学方程式:(中和热为57.3kJ•mol-1)$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;.
(4)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表.
试验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.129.6 
227.027.427.231.2
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
①表中的温度差平均值为4.0℃.
②近似认为0.50mol•L-1 NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸溶液的密度都是1g•cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J•(g•℃)-1.则中和热△H=-53.5kJ/mol(取小数点后一位).
③上述实验数值结果与57.3kJ•mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)acd.
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
④实验中改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55mol•L-1氢氧化钠进行反应,与上述实验相比,所放出的热量不相等(填相等或不相等,下同),所求的中和热相等简述理由中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量为标准的,而与酸、碱的用量无关..

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