Question

9．有一透明溶液，可能含有较大量的Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Na⁺、SO₄^2-、OH^-中的一种或几种离子，取此溶液做下列实验．
取少量溶液加入过氧化钠粉末，溶液中有白色沉淀产生并逸出无色无味的气体，加入Na₂O₂的物质的量（横坐标）与析出沉淀的物质的量（纵坐标）的关系如图所示．试推断：
（1）DE段沉淀的化学式Mg（OH）₂；
（2）上述实验有多个化学反应发生，写出其中的氧化还原反应方程式为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（3）经分析，该溶液中肯定有的离子是SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺，为确定是否含有另外一种离子，可通过焰色反应（填写实验名称）得以确定．
（4）图中OA段和AB段所消耗Na₂O₂物质的量之比为7：1．
（5）该溶液中阴离子的物质的量n的取值范围≥0.35mol．

Answer 1

分析 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应为2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，由图可知，OA段生成白色沉淀发生Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，AB段OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O，则原溶液中一定含Mg²⁺、Al³⁺，一定不含Fe³⁺、Cu²⁺、OH^-，由电荷守恒可知含阴离子为SO₄^2-，不能确定是否含Na⁺，以此来解答．

解答 解：由上述分析可知，原溶液中一定含SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺，一定不含Fe³⁺、Cu²⁺、OH^-，不能确定是否含Na⁺，
（1）DE段沉淀的化学式为Mg（OH）₂，故答案为：Mg（OH）₂；
（2）其中的氧化还原反应方程式为2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（3）经分析，该溶液中肯定有的离子是SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺，为确定是否含有另外一种离子钠离子，可通过焰色反应得以确定，
故答案为：SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺；焰色反应；
（4）由图可知生成0.1molAl（OH）₃，0.2molMg（OH）₂，则AB段消耗NaOH为0.1mol，OA段消耗NaOH为0.3mol+0.4mol=0.7mol，由Na原子守恒可知，图中OA段和AB段所消耗Na₂O₂物质的量之比为7：1，故答案为：7：1；
（5）由电荷上述可知，该溶液中阴离子的物质的量n的取值范围≥$\frac{0.2mol×2+0.1mol×3}{2}$=0.35mol，
故答案为：≥0.35．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握发生的反应、电荷守恒、元素化合物知识为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意元素化合物知识的综合应用，题目难度不大．