Question

【題目】某混合溶液中，可能大量含有的離子如下表：

陽離子	H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+
陰離子	OH-、SO42-、CO32-、AlO2-

將Na2O2逐漸加入上述混合溶液中并微熱（忽略溶液體積變化及水蒸氣的影響），產生沉淀和氣體如圖所示。

請根據信息回答下列問題：

（1）將上述混合溶液中一定大量含有的陰、陽離子及其物質的量填入下表（可以不填滿，也可以增加）：____

離子種類
物質的量（mol）

（2）圖中a=____；b=____；c=____．

（3）簡述溶液中還可能大量含有的離子的鑒定方法：____．

Answer 1

【答案】 1 7 9 做焰色反應實驗

【解析】試題分析：(1)根據圖象中沉淀先增加后部分溶解可知：溶液中一定含有：Mg2+和Al3+，所以一定不含CO32-、AlO2-，并且含有鎂離子的物質的量為3mol，氫氧化鋁和氫氧化鎂沉淀一共是5mol，根據元素守恒，所以含有鋁離子的物質的量2mol；加入8mol過氧化鈉會生成4mol氧氣，而圖象中生成了6mol氣體，說明生成的氣體除了過氧化鈉和溶液反應生成的氧氣之外，還一定有2mol其他氣體生成，而只能是氨氣，所以一定含有2mol銨根離子，所以一定不含有氫氧根離子；圖象中加入過氧化鈉的物質的量在0～amol之間時，沒有沉淀生成，所以溶液中含有H+，由于加入8mol過氧化鈉時生成的沉淀達到最大量5mol，8mol過氧化鈉會生成16mol氫氧化鈉，而生成2mol氫氧化鋁、3mol氫氧化鎂、2mol氨氣消耗的氫氧化鈉為：2mol×3+3mol×2+2mol=14mol，所以有2mol氫氧化鈉與氫離子反應，氫離子的物質的量為2mol；并且物質的量為2mol，溶液中一定還含有陰離子，可能為氯離子或溴離子，鉀離子不能確定是否存在，根據電荷守恒：所以n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Mg2+)≤2n(SO42-)，所以SO42--物質的量≥8mol，即：

離子種類	H+	Al3+	NH4+	Mg2+	SO42-
物質的量(mol)	2	2	2	3	≥8

故答案為：

離子種類	H+	Al3+	NH4+	Mg2+	SO42-
物質的量(mol)	2	2	2	3	≥8

(2)含有2mol的氫離子需要消耗氫氧化鈉2mol，則需要span>1mol過氧化鈉來生成，所以a=1，含有鎂離子和鋁離子一共5mol，所以消耗過氧化鈉的量為5mol，在加上a=2mol，則b=7mol，氯離子的物質的量是2mol，所以氫氧化鋁的物質的量是2mol，完全將氫氧化鋁溶解，消耗1mol的氫氧化鈉，即需要1mol的過氧化鈉來生成，所以c=9mol，故答案為：1；7；9；

(3)鉀離子不能確定是否存在，鉀離子的檢驗可以用焰色反應，做法是：用一根潔凈的鉑絲蘸取溶液，在酒精燈火焰上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察焰色，如果火焰呈紫色，則含有鉀離子，故答案：用一根潔凈的鉑絲蘸取溶液，在酒精燈火焰上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察焰色，如果火焰呈紫色，則含有鉀離子。