Question

18．某混合液中，可能大量含有的离子如下表：

阳离子	H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+
阴离子	Cl-、Br-、OH-、CO32-、AlO2-

为探究其成分，某同学将Na₂O₂逐渐加入到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如图所示：
（1）该溶液中一定含有的阳离子是H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺，溶液中一定不存在的阴离是OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-．
（2）请写出沉淀减少的离子方程式Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据生成的沉淀总物质的量最大量为5mol、最终得到3mol可知，最终得到的沉淀为3mol氢氧化镁沉淀，溶解的2mol沉淀为氢氧化铝；根据气体的物质的量最后有增加可知，增加的气体为氨气，溶液中一定存在铵离子；根据开始加入过氧化钠时没有沉淀生成，说明原溶液中存在氢离子；
（2）沉淀中氢氧化铝沉淀能够与氢氧化钠溶液反应而导致沉淀减少，据此写出反应的离子方程式．

解答 解：（1）根据图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过氧化钠会生成4mol氧气，而图象中生成了6mol气体，说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外，还一定有2mol其他气体生成，而只能是氨气，所以一定含有2mol铵根离子，所以一定不含有氢氧根离子；图象中加入过氧化钠的物质的量在0～amol之间时，没有沉淀生成，所以溶液中含有H⁺，溶液中一定还含有阴离子，可能为氯离子或溴离子，钾离子不能确定是否存在，
所以溶液中一定存在的阳离子为：H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺；溶液中一定不存在的阴离子为：OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-，
故答案为：H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺；OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-；
（2）生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，其中氢氧化铝能够与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

点评 本题考查了常见的离子检验方法、离子方程式的书写，题目难度中等，注意掌握常见的离子检验方法，能够根据描述的反应现象判断存在的离子，注意掌握氢氧化铝的两性及反应的方程式．