2021年新高考化学二轮复习：专题突破练3　离子反应　氧化还原反应.docx

1、专题突破练专题突破练 3 离子反应离子反应 氧化还原反应氧化还原反应 一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 5分,共 50 分) 1.(2020 山东威海线上适应性考试)下列离子方程式正确的是( ) A.过量 SO2通入到 Ba(NO3)2溶液中:3SO2+2N - +3Ba2+2H2O3BaSO4+2NO+4H+ B.Fe(OH)2溶于稀硝酸:Fe(OH)2+2H+Fe2+2H2O C.向 H2 18O2中加入 H2SO4酸化的 KMnO4:5H2 18O2+2Mn - +6H+518O2+2Mn2+8H2O D.用铜电极电解硫酸铜溶液:2Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+ 2.(双选

2、)(2020安徽皖南八校高三联考改编)下列指定反应的离子方程式正确的是( ) A.向 FeCl3溶液中滴入 KSCN 溶液,溶液“变红”:Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 B.向碳酸氢铵溶液中加入过量的 NaOH溶液:N +OH- NH3 H2O C.向明矾溶液中加入 Ba(OH)2溶液至生成沉淀的物质的量最多:Al3+2S -+2Ba2+4OH- 2BaSO4+Al - +2H2O D.等体积、等物质的量浓度的 NaHCO3溶液与 Ba(OH)2溶液混合:HC - +Ba2+OH-BaCO3+H2O 3.(2020 山西大同一模)实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂有 CuI的滤纸,根

3、据滤纸是否变 色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,该反应的化学方程式为 4CuI+HgCu2HgI4+2Cu。 下列有关说法正确的是( ) A.上述反应的产物 Cu2HgI4中,Hg的化合价为+2价 B.上述反应中 CuI既是氧化剂,又是还原剂 C.上述反应中 Hg 元素与 Cu 元素均被氧化 D.上述反应中生成 64 g Cu时,转移的电子数为 2NA 4.(2020 河北衡水中学高三质检)实验室将 NaClO3和 Na2SO3按物质的量之比 21倒入烧瓶中,水浴 加热,同时滴入 H2SO4溶液,产生棕黄色的气体 X,反应后测得 NaClO3和 Na2SO3恰好完全反应,则 X 为(

4、 ) A.ClO2 B.Cl2O C.Cl2 D.Cl2O3 5.(双选)(2020山东新高考模拟)三效催化剂是最常见的汽车尾气催化剂,催化剂表面物质转化的关系 如图所示,下列说法正确的是( ) A.在转化过程中,氮元素均被还原 B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C.还原过程中生成 0.1 mol N2,转移电子数为 1 mol D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中 CO、CxHy、NOx三种成分的净化 6.(2020 山东实验中学第二次诊断)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( ) A.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液中:N 、Cu2+、N - 、S - B

5、.滴加 KSCN 溶液显红色的溶液中:N 、K+、Cl-、I- C.0.1 mol L-1的 NaHCO3溶液中:Fe3+、K+、Cl-、S - D.水电离产生的 c(OH-)=10-12 mol L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、N - 7.某溶液中含 V 和 Cr2 -,现向此溶液中滴入 25.00 mL 0.100 0 mol L-1的 FeSO 4溶液,恰好使 V VO2+、Cr2 - Cr3+。再滴入 2.00 mL 0.010 00 mol L-1 KMnO4溶液,又恰好使 VO2+V ,而 Cr3+不变,此时 Mn - Mn2+,则原溶液中铬元素的质量为 ( ) A.41

6、.60 mg B.46.80 mg C.156.0 mg D.234.0 mg 8.(2020 吉林长春东北师范大学附中调研)类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子 方程式的类推正确的是( ) 选 项 已知 类推 A 将 Fe加入 CuSO4溶液中:Fe+Cu2+Cu+Fe2+ 将 Na加入到 CuSO4溶液中:2Na+Cu2+Cu+2Na+ B 向 Ca(ClO)2溶液中通入少量 CO2:CO2+H2O+Ca2+2ClO-CaCO3+2HClO 向 Ca(ClO)2溶液中通入少量 SO2:SO2+H2O+Ca2+2ClO-CaSO3+2HClO C 用惰性电极电解氯化钠溶液:2

7、Cl-+2H2O2OH- +H2+Cl2 用惰性电极电解 MgBr2溶液:2Br-+2H2O2OH- +H2+Br2 D 稀盐酸与 NaOH溶液反应至中性:H+OH-H2O 稀硝酸与 Ba(OH)2溶液反应至中性:H+OH-H2O 9.(2020 河北衡水中学高三质检)在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为 2FeS2+7O2+2H2O2Fe2+4S -+4H+,实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是 ( ) A.反应的离子方程式为 4Fe(NO)2+O2+4H+4Fe3+4NO+2H2O B.反应的氧化剂是 Fe3+ C.反应是氧化还原反应 D.黄铁矿催化氧化中 N

8、O作催化剂 10.(双选)(2020 浙江名校协作体二模改编)某化学实验室产生的废液中只可能含有 Na+、N 、Ba2+、 Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种阳离子,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以便回收金属,保 护环境。 已知:步骤中,滴加 NaOH 溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是( ) A.根据步骤的现象,说明废液中一定含有 Al3+ B.由步骤中红棕色固体可知,废液中一定存在 Fe3+ C.沉淀甲中一定没有 Al(OH)3 D.该废液中一定含有 N 、Ba2+、Cu2+,Fe2+和 Fe3+至少存在一种 二、非选择题(本题包括 4 小题,共 50分

9、) 11.(2020山东平度第九中学高三质检)(12 分)已知无色溶液 X可能含有 H+、Na+、N 、Mg2+、Al3+、 C -、N - 、S -中的几种离子,某化学兴趣小组通过如下实验确定了其成分(其中所加试剂均过量, 气体体积已转化为标准状况): 回答下列问题: (1)实验可确定无色溶液 X中一定不存在的离子有 。 (2)无色气体 A分子的立体构型为 ;白色沉淀 A 的成分为 (写化学 式)。 (3)实验中的第 ii步操作对应发生反应的离子方程式 为 。 (4)该无色溶液 X 中一定存在的阳离子及其物质的量浓度为 。 12.(2020 安徽庐巢七校联盟高三第五次联考)(12 分)某探究

10、学习小组用如图所示装置进行 SO2、Fe2+ 和 Cl-还原性强弱的比较实验,实验过程如下: .先向 B 中的 FeCl2溶液(约 10 mL)中通入 Cl2,当 B中溶液变黄时,停止通气。 .打开活塞 b,使约 2 mL的溶液流入 D 试管中,检验 D 试管溶液中的离子。 .接着再向 B 中通入一定量的 SO2气体。 .更新试管 D,重复过程。 (1)棉花中浸润的溶液为 ,目的是 。 (2)过程中一定发生反应的离子方程式为 , 过程中检验取出溶液中是否含有硫酸根的操作 是 。 (3)该小组对 SO2、Fe2+和 Cl-还原性强弱比较期望达到的结论是 。 (4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述

11、实验,下表是他们的检测结果,一定能够证明 SO2、Fe2+和 Cl- 还原性强弱关系的是 。 实 验 过程中检出离 子 过程中检出离 子 甲 有 Fe3+无 Fe2+ 有 S - 乙 既有 Fe3+又有 Fe2+ 有 S - 丙 有 Fe3+无 Fe2+ 有 Fe2+ 13.(2020 北京通州摸底考试节选)(12分)将高温水蒸气通到 KSCN 的表面,会发生下列反 应:4KSCN+9H2O(g)K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3,请填空: (1)上述反应所涉及的各元素中,原子半径最大的是 (填元素符号,下同),属于第二周期的元素的 非金属性由强到弱的顺序为 ; (2)上述反应所

12、涉及的各物质中,属于非电解质的是 ; (3)写出 CO2的电子式: ; (4)潮湿银器表面遇到 K2S 会出现黑色斑点(Ag2S),其反应原理如下,请配平反应的化学方程式: K2S+ Ag+ O2+ H2O Ag2S+ KOH。该反应过程中,每消耗标准状 况下 224 mL O2,转移电子的数目为 。 14.(2020 安徽皖南八校高三联考)(14分)某混合溶液中,可能大量含有的离子如下表: 阳离 子 K+、H+、N 、Mg2+、 Al3+ 阴离 子 Al - 、OH-、C -、S - 将 Na2O2逐渐加入上述混合溶液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量与加入 Na2O2的物质的量的 关系分别

13、如下图所示。 回答下列问题: (1)将上述混合溶液中一定大量含有的阴、阳离子及其物质的量填入下表(可以不填满,也可以增加): 离子种类 物质的量/mol (2)图中 a= ,b= ,c= 。 (3)简述溶液中还可能大量含有的离子的鉴定方 法: 。 参考答案 专题突破练 3 离子反应 氧化还原反应 1.C 解析 N - 在酸性条件下具有强氧化性,能将 SO2氧化成 S -,N - 本身被还原成 NO,Ba2+与 S -结合生成 BaSO 4。由于通入了过量的 SO2,发生反应的离子方程式为 3SO2+Ba2+2N - +2H2OBaSO4+2NO+4H+2S -,故 A错误;硝酸具有氧化性,能将

14、 Fe2+氧化成 Fe3+,正确的离子方程式为 3Fe(OH)2+10H+N - 3Fe3+NO+8H2O,故 B错 误;KMnO4具有强氧化性,可将 H2O2氧化成 O2,本身被还原成 Mn2+,该反应的离子方程式 为 2Mn - +5 O2+6H+518O2+2Mn2+8H2O,故 C 正确;铜作阳极时的阳极反应式为 Cu-2e-Cu2+,阴极反应式为 Cu2+2e-Cu,故 D错误。 2.AD 解析 FeCl3溶液中滴加 KSCN溶液,二者反应生成红色的络合物硫氰化铁,反应的 离子方程式为 Fe3+3SCN-Fe(SCN)3,A正确;碳酸氢根也可以与氢氧根发生化学反应 生成碳酸根,向碳酸

15、氢铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液的离子方程式为 HC - +N +2OH- NH3 H2O+C -+H 2O,B错误;向明矾溶液中加入 Ba(OH)2溶液至生 成沉淀的物质的量最多,正确的离子方程式为 2Al3+3S -+3Ba2+6OH- 3BaSO4+2Al(OH)3,C 项错误;等体积、等物质的量浓度的 NaHCO3溶液与 Ba(OH)2溶 液混合发生反应的离子方程式为 HC - +Ba2+OH-BaCO3+H2O,D正确。 3.A 解析 Cu2HgI4中 Cu 元素的化合价为+1价,Hg为+2价,I为-1价,故 A 正确;部分 Cu 元素化合价由+1价降低到 0 价,被还原,CuI为氧

16、化剂,故 B错误;Cu+得到电子被还原,Hg 失去电子被氧化,故 C 错误;由反应的化学方程式可知,上述反应中生成 64 g Cu时转移 1 mol 电子,转移电子数为 1NA,故 D错误。 4.A 解析 因 NaClO3和 Na2SO3按物质的量之比 21加入烧瓶中,再滴入 H2SO4溶液加 热时发生氧化还原反应,Cl 元素的化合价降低,S 元素的化合价升高,Na2SO3作还原剂,S 元素的化合价由+4价升高为+6 价,设 X中 Cl 元素的化合价为 x,由电子守恒可知,2 (5- x)=1 (6-4),解得 x=4。ClO2中 O为-2价,由化合物中正负化合价的代数和为 0可知 Cl 为

17、+4价,A正确;Cl2O中 O 为-2 价,由化合物中正负化合价的代数和为 0可知 Cl 为+1价,B 错误;Cl2中 Cl 元素的化合价为 0,C 错误;Cl2O3中 O为-2价,由化合物中正负化合价的代 数和为 0 可知 Cl 为+3价,D错误。 5.CD 解析 根据图示可知,NOx与 BaO、O2转化成 Ba(NO3)2的过程中,N 元素化合价升 高被氧化,故 A错误;根据图示可知,BaO为催化剂,NOx与 BaO、O2转化成 Ba(NO3)2 时,BaO参与储存 N元素,故 B错误;还原过程中生成 0.1 mol N2,转移电子的物质的量为 0.1 mol (5-0) 2=1 mol,

18、故 C 正确;整个过程中,CO、CxHy、NOx转化成 CO2、H2O和 N2, 说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中 CO、CxHy、NOx三种成分的净化,故 D正确。 6.A 解析 c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液显酸性,N 、Cu2+、N - 、S -四种离子之间不反 应,与氢离子也不反应,可大量共存,故 A正确;滴加 KSCN溶液显红色的溶液中存在三价 铁离子,三价铁离子能够氧化碘离子,则 Fe3+与 I-不能大量共存,故 B 错误;Fe3+与 HC - 发 生相互促进的水解反应,在溶液中不能大量共存,故 C 错误;由水电离的 c(OH-)=10-12 mol L-1的溶液可能

19、为酸溶液或碱溶液,碱溶液中不能大量存在 Al3+,故 D 错误。 7.A 解析 根据题意分析,KMnO4与 VO2+反应的关系为:KMnO45VO2+,再由质量守恒可 得,原溶液中 V 的物质的量为 2 10-3 0.010 00 5 mol=1 10-4 mol。又由于开始时 V 和 Cr2 -均被 Fe2+还原,设溶液中 Cr 2 -的物质的量为 x,则根据得失电子守恒可得,1 10- 4 mol 1+2x 3=25.00 10-3 0.100 0 mol,解得 x=4 10-4 mol,则原溶液中铬元素的质量为 4 10-4 mol 2 52 g mol-1=0.041 6 g=41.6

20、 mg。 8.D 解析 根据金属活动性顺序可知,铁排在金属铜的前面,金属铁可以将金属铜从其盐 中置换出来,但是活泼金属钠加入到盐溶液中是先与水反应,钠不会置换出盐溶液中的金 属,故 A错误;碳酸和亚硫酸的酸性均强于次氯酸,但 SO2具有还原性,次氯酸钙具有氧化 性,二者混合发生氧化还原反应,B 错误;用惰性电极电解溴化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、 氢气和溴单质,C 错误;稀盐酸与氢氧化钠、稀硝酸与氢氧化钡反应均可用 H+OH- H2O表示,D正确。 9.C 解析 根据图示可知,反应的反应物为 Fe(NO)2+和 O2,生成物是 Fe3+和 NO,则反应 的离子方程式为 4Fe(NO)2+O2+4H

21、+4Fe3+4NO+2H2O,故 A正确;反应的反应物 是 Fe3+和 FeS2,生成物是 Fe2+和 S -,反应中铁元素的化合价降低,则氧化剂是 Fe3+,故 B 正确;反应的反应物是 Fe2+和 NO,生成物是 Fe(NO)2+,该过程没有元素的化合价发生变 化,则不是氧化还原反应,故 C 错误;根据 2FeS2+7O2+2H2O2Fe2+4S -+4H+,再结合反 应过程中 NO参与反应,最后又有 NO生成,则 NO作催化剂,故 D正确。 10.CD 解析 沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为 Fe2O3,则沉淀甲可能为 Fe(OH)2或 Fe(OH)3或二者的混合物,说明废液中可

22、能含有 Fe2+或 Fe3+或两者都存在;溶 液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为 BaSO4,说明废液中一定含有 Ba2+;溶 液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为 Cu,说明废液中一定含有 Cu2+。由步 骤可知,废液中一定含有 Cu2+,而沉淀甲中没有 Cu(OH)2,说明加入 NaOH溶液后,Cu 元 素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有 N ,Cu 元素以Cu(NH3)42+形式存在 于溶液甲中,因此步骤产生的沉淀部分溶解,不能说明废液中一定含有 Al3+,A错误;废 液中加入过量 NaOH溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,说明废液中可 能含

23、有 Fe2+或 Fe3+或两者都存在,B错误;由于步骤中加入过量 NaOH溶液,因此沉淀 甲中肯定没有 Al(OH)3沉淀,C 正确;溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为 Cu, 说明溶液乙中含有 Cu2+,向原废液中滴加过量 NaOH溶液,Cu 元素以离子形式存在于溶 液甲中,则废液中一定含有 N ,Cu 元素以Cu(NH3)42+形式存在于溶液甲中,所以废液 中一定含有 N 、Cu2+、Ba2+,可能含有 Fe2+或 Fe3+中的一种或两种,D正确。 11.答案 (1)H+、Mg2+、Al3+ (2)三角锥形 BaCO3、BaSO4 (3)3Fe2+4H+N - 3Fe3+NO+2

24、H2O (4)c(N )=0.05 mol L-1,c(Na+)=0.4 mol L-1 解析 向无色溶液 X中加入 Ba(OH)2溶液加热产生的无色气体 A是 NH3,说明原溶液含 有 N ,根据氨气的物质的量可计算出 N 的物质的量;同时产生白色沉淀 A,将该沉淀 和稀硝酸混合产生无色气体 B,同时有白色沉淀 B,说明沉淀 A是 BaSO4、BaCO3的混合 物,二者的质量之和为 8.6 g,沉淀 B是 BaSO4,气体 B是 CO2,说明原溶液中含 S -、C -, 根据沉淀 A、B的质量可计算出原溶液中含有的 S -、C -的物质的量;向溶液 A中加 入盐酸酸化,并加入 FeCl2溶液

25、,产生无色气体 C,该气体遇空气变为红棕色,则 C 是 NO, 说明中发生了氧化还原反应,溶液 A中含有 N - ,根据 NO的体积,结合 N元素守恒可 得 N - 的物质的量,根据离子共存判断是否含有其他离子。(1)根据上述分析可知,原无 色溶液中一定含有 N 、S -、C -、N - ,由于 C -与 H+、Mg2+、Al3+会发生离子 反应而不能大量共存,所以该溶液中一定不含有 H+、Mg2+、Al3+;(2)无色气体 A是 NH3, 该气体分子的立体构型为三角锥形;白色沉淀 A是 BaSO4、BaCO3的混合物;(3)实验 中的第 ii 步操作是 H+、N - 与 Fe2+发生氧化还原

26、反应,该反应的离子方程式为 3Fe2+4H+N - 3Fe3+NO+2H2O;(4)根据上述分析及题干已知信息,结合元素守恒可 知,在原溶液中含有的离子的物质的量分别是:n(N )=n(NH3)=0.224 L22.4 L mol- 1=0.01 mol,n(S -)=n(BaSO 4)=4.66 g233 g mol-1=0.02 mol,n(C -)=n(BaCO 3)=(8.6- 4.66)g197 g mol-1=0.02 mol,n(N - )=n(NO)=0.224 L22.4 L mol-1=0.01 mol。因为溶液 呈电中性,说明溶液中还含有阳离子 Na+,其物质的量是 n(

27、Na+)=2n(S -)+2n(C -)+n(N - )-n(N )=2 0.02 mol+2 0.02 mol+0.01 mol-0.01 mol=0.08 mol,溶液的体积是 200 mL,则该无色溶液 X中一定存在的阳离子的物质的量 浓度 c(N )=n(N )V=0.01 mol0.2 L=0.05 mol L-1;c(Na+)=n(Na+)V=0.08 mol0.2 L=0.4 mol L-1。 12.答案 (1)NaOH溶液(合理即可) 防止尾气污染环境 (2)2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+S -+4H+ 取少许溶液置于试管中,先加入足量稀盐酸酸化,再滴加少量 BaCl2溶

28、液,若有白色沉 淀生成,证明有 S -,否则无 S - (3)SO2Fe2+Cl- (4)乙、丙 解析 .先向 B中的 FeCl2溶液(约 10 mL)中通入 Cl2,当 B的溶液变黄时,即氯气将二价 铁氧化成三价铁时停止通气;.打开活塞 b,使约 2 mL的溶液流入 D 试管中,可用 KSCN 溶液来检验溶液中的三价铁离子;.接着再向 B中通入一定量的 SO2气体,SO2能还原 三价铁,生成二价铁和硫酸根;.更新试管 D,重复过程,检验 S -时先加入足量稀盐酸 酸化,再滴加少量 BaCl2溶液。 (1)Cl2、SO2有毒,会污染空气,应有尾气处理装置,图示装置中的棉花需要浸润强碱 溶液吸收

29、 Cl2、SO2。 (2)根据以上分析,过程中一定发生的反应为二氧化硫还原三价铁,反应后生成二 价铁和硫酸根,其离子方程式为 2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+S -+4H+;先加入足量稀盐酸 酸化,再滴加少量 BaCl2溶液来检验 S -。 (3)通入 Cl2后 B的溶液变黄,说明氯气将二价铁氧化成三价铁,则氯气的氧化性大于 三价铁离子,那么还原性 Fe2+Cl-;当通入一定量的 SO2气体时,有硫酸根生成,说明二氧 化硫将三价铁还原成二价铁,则还原性 SO2Fe2+。 (4)该题的理论依据是氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物:甲同学进行实 验时,B中可能有未反应的氯气,氯气也能氧化

30、 SO2,不能证明 SO2的还原性强于 Fe2+;乙 同学进行实验时,B中存在 Fe3+、Fe2+,说明 Cl2氧化性强于 Fe3+,且没有 Cl2剩余,证明 Fe2+的还原性强于 Cl-;过程中有 S -能说明 SO 2将 Fe3+还原成 Fe2+,证明 SO2的还原 性强于 Fe2+;丙同学进行实验时,B中存在 Fe3+,说明 Cl2氧化性强于 Fe3+,证明 Fe2+的还原 性强于 Cl-;后面通入 SO2气体重复过程时又生成了 Fe2+,只能是 Fe3+被 SO2还原,证明 SO2的还原性强于 Fe2+。 13.答案 (1)K ONC (2)CO2、NH3 (3 (4)2 4 1 2

31、2 4 0.04NA 解析 (1)在反应 4KSCN+9H2O(g)K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3中,所涉及的元素为 K、S、C、N、O、H,其中 K原子核外有 4个电子层,S 原子核外有 3个电子层,C、N、 O原子核外有 2 个电子层,H原子核外有 1个电子层,一般情况下电子层数越多,原子半径 越大,则原子半径最大的是 K;属于第二周期的非金属元素为 C、N、O,这三种元素在元 素周期表中从左到右的顺序为 C、N、O,非金属性依次增强,则这三种元素的非金属性 由强到弱的顺序为 ONC。 (2)题给反应所涉及的各物质中,KSCN、H2O、K2CO3、K2S、H2S 为电解质

32、,属于非 电解质的是 CO2、NH3。 (3)CO2是共价化合物,C 与每个 O原子间形成两对共用电子,其电子式为 。 (4)在题给反应中,Ag作还原剂,O2作氧化剂,依据电子守恒和质量守恒,可得到配平 的化学方程式为 2K2S+4Ag+O2+2H2O2Ag2S+4KOH;标准状况下 224 mL O2为 0.01 mol,则转移电子数目为 0.04NA。 14.答案 (1) 离子种类 H+ Al3+ N Mg2+ S - 物质的量 /mol 2 2 2 3 8 (2)1 7 9 (3)用一根洁净的铂丝蘸取溶液,在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜 色,如果火焰呈紫色,则含有钾离子 解

33、析 (1)根据图像中沉淀的量的变化情况推知一定含有镁离子和铝离子,所以一定不含 碳酸根离子、偏铝酸根离子及氢氧根离子,并且含有镁离子的物质的量为 3 mol,氢氧化 铝和氢氧化镁沉淀一共是 5 mol,根据元素守恒,所以含有铝离子的物质的量为 2 mol。根 据生成气体的量的增加趋势,可推知生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之 外,一定还有氨气生成,所以一定含有铵根离子,由图像可知生成 NH3的物质的量为 2 mol。 图像中加入过氧化钠的物质的量在 0a mol 之间时,没有沉淀生成,所以溶液中含有 H+, 根据 Na2O2与水的反应及沉淀量最大时生成气体的物质的量可得,H+的物质的

34、量为 2 mol。由于溶液呈电中性,则一定含有硫酸根离子,钾离子不能确定是否存在,根据电荷守 恒:n(H+)+3n(Al3+)+n(N )+2n(Mg2+)2n(S -),所以 n(S -)8 mol,故各离子的物质的 量为: 离子种类 H+ Al3+ N Mg2+ S - 物质的量 /mol 2 2 2 3 8 。 (2)中和 2 mol 氢离子需要 2 mol 氢氧化钠,则需要 1 mol 过氧化钠与 H2O反应生成 2 mol NaOH,所以 a=1。含有镁离子和铝离子一共 5 mol,完全沉淀消耗过氧化钠的量为 6 mol,则 b=7,铝离子的物质的量是 2 mol,所以氢氧化铝的物质的量是 2 mol,完全将氢氧 化铝溶解,需要 2 mol 氢氧化钠,即需要 1 mol 过氧化钠,所以 c=9。 (3)常用焰色反应检验钾离子是否存在,具体操作是用一根洁净的铂丝蘸取溶液,在 酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,如果火焰呈紫色,则说明含有钾离子。