Question

18．某混合液中，可能大量含有的離子如下表：

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

為探究其成分，某同學將Na₂O₂逐漸加入到上述混合溶液中并微熱，產生沉淀和氣體的物質的量與加入Na₂O₂的物質的量的關系分別如圖所示：
（1）該溶液中一定含有的陽離子是H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺，溶液中一定不存在的陰離是OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-．
（2）請寫出沉淀減少的離子方程式Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據生成的沉淀總物質的量最大量為5mol、最終得到3mol可知，最終得到的沉淀為3mol氫氧化鎂沉淀，溶解的2mol沉淀為氫氧化鋁；根據氣體的物質的量最后有增加可知，增加的氣體為氨氣，溶液中一定存在銨離子；根據開始加入過氧化鈉時沒有沉淀生成，說明原溶液中存在氫離子；
（2）沉淀中氫氧化鋁沉淀能夠與氫氧化鈉溶液反應而導致沉淀減少，據此寫出反應的離子方程式．

解答 解：（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CO₃^2-、AlO₂^-，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⁺，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，
所以溶液中一定存在的陽離子為：H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺；溶液中一定不存在的陰離子為：OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-，
故答案為：H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺；OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-；
（2）生成的沉淀為氫氧化鎂和氫氧化鋁，其中氫氧化鋁能夠與氫氧化鈉溶液反應，反應的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

點評 本題考查了常見的離子檢驗方法、離子方程式的書寫，題目難度中等，注意掌握常見的離子檢驗方法，能夠根據描述的反應現(xiàn)象判斷存在的離子，注意掌握氫氧化鋁的兩性及反應的方程式．