Question

11．某溶液中可能含有Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、Al³⁺中的一种或几种．当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性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）与析出的沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系，如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 溶液中一定含有Mg²⁺、NH₄⁺、Al³⁺，可能含有Fe²⁺
• B． 图中A点产生的气体总质量为230克
• C． 图中A到D之间会产生有刺激性气味的气体
• D． 图中B到C之间发生的化学反应一定是氧化还原反应

Answer 1

分析 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，据此进行分析．

解答 解：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，
A．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⁺，故A错误；
B．由上述分析可知，A点产生的气体是NH₃和O₂，根据元素守恒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×$\frac{1}{2}$=4mol，所以n（NH₄⁺）=n（NH₃）=10mol-n（O₂）=6mol，故m=m（O₂）+m（NH₃）=4mol×32g/mol+6mol×17g/mol=230g，故B正确；
C．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，故A到D之间会产生有刺激性气味的气体，不是氨气，故C错误；
D．B到C之间发生的反应为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，无元素价态发生变化，故不是氧化还原反应，故D错误；
故选B．

点评 本题考查无机离子推断、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．