题目内容

向一定量的Mg2+、NH4+、Al3+混合溶液中加入Na2O2的量与生成沉淀和气体的量(纵坐标)的关系如图所示,则溶液中Mg2+、NH4+、Al3+三种离子的物质的量之比为(  )
A、1:1:2
B、2:2:1
C、1:2:2
D、9:2:4
考点:离子方程式的有关计算
专题:计算题
分析:根据图象分析,A点时沉淀的量最大,所以沉淀是氢氧化铝和氢氧化镁,从A点到B点,沉淀的质量减少,减少的量是氢氧化铝,为0.2mol,沉淀不溶解的量是氢氧化镁,物质的量是0.1mol,根据原子守恒确定镁离子、铝离子的物质的量;当沉淀的量最大时,根据过氧化钠的物质的量计算生成氧气的物质的量,根据气体总的物质的量计算生成氨气的物质的量,根据氮原子守恒从而计算铵根离子的物质的量.
解答: 解:由图知,沉淀中含0.1mol Mg(OH)2和0.2mol Al(OH)3,即原溶液中含Mg2+0.1mol,含Al3+0.2mol,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓沉淀2种金属阳离子共需NaOH的物质的量为0.1×2+0.2×3=0.8mol.由图中横坐标知与3种阳离子恰好完全反应时需Na2O20.5mol,而0.5molNa2O2与水反应生成1molNaOH和0.25molO2,由NH4++OH-=NH3+H2O,所以NH4+消耗NaOH的量或生成NH3的体积均可求得原溶液中含0.2molNH4+,所以Mg2+、NH4+、Al3+之比=0.1mol:0.2mol:0.2mol=1:2:2,
故选C.
点评:本题考查了煤、铝离子的有关计算,难度较大,能正确分析图片中各微粒之间的关系是解本题的关键.
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