向一定量的Mg2+、NH4+、Al3+的混合液中加入Na2O2的量(横坐标)与生成沉淀和气体的量(纵坐标)的关系如图所示,则溶液中三种离子的物质的量浓度之比为(
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向一定量的Mg2+、NH4+、Al3+的混合液中加入Na2O2的量(横坐标)与生成沉淀和气体的量(纵坐标)的关系如图所示,则溶液中三种离子的物质的量浓度之比为( )A.3:2:1 | B.1:2:2 | C.1:2:4 | D.1:4:5 |
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答案
由图可知,沉淀最大时是氢氧化镁、氢氧化铝沉淀,且n[Mg(OH)2]+n[Al(OH)3]=0.3mol,沉淀最小时,需要过氧化钠0.6mol-0.5mol=0.1mol,0.1molNa2O2与水反应生成0.2molNaOH,由反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知,n[Al(OH)3]=0.2mol,所以n[Mg(OH)2]=0.3mol-0.2mol=0.1mol,根据镁元素可知原溶液中n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.1mol,根据铝元素守恒可知n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.2mol. 生成的气体为氨气与氧气,右图可知溶液加入0.05molNa2O2以后,再加Na2O2,气体的增加减少,故加入0.05molNa2O2时,NH4+完全反应,沉淀达最大值,故溶液中Mg2+、NH4+、Al3+都恰好完全反应,此时溶液中Mg2+、NH4+、Al3+为Na+代替,溶液中n(Na+)=2n(Na2O2)=2×0.5mol=1mol,根据电荷守恒有n(Na+)=2n(Mg2+)+n(NH4+)+3n(Al3+),即1mol=2×0.1mol+n(NH4+)+3×0.2mol,所以n(NH4+)=0.2mol. 所以溶液中三种离子的物质的量浓度之比为n(Mg2+):n(NH4+):n(Al3+)=0.1mol:0.2mol:0.2mol=1:2:2. 故选:B. |
举一反三
下列化学反应中,离子方程式表示正确的是( )A.澄清石灰水检验CO2气体:CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O | B.Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液混合产生沉淀:Ba2++SO42-=BaSO4↓ | C.氢氧化铜与盐酸反应:H++OH-=H2O | D.Na2CO3溶液与醋酸溶液反应产生气体:CO32-+2H+=CO2↑+H2O |
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下列离子方程式书写正确的是( )A.氯气溶于水:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO- | B.硫酸铝溶液中加入足量氨水:Al3++4OH-═[Al(OH)4]- | C.FeSO4溶液与稀硝酸反应:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O | D.碳酸氢铵和足量氢氧化钠溶液反应:NH4++OH-═NH3•H2O |
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下列离子方程式中,书写正确的是( )A.NaHCO3溶液中加入盐酸:CO32-+2H+═H2O+CO2↑ | B.盐酸中加入碳酸钙:CO32-+2H+═H2O+CO2↑ | C.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-═Al(OH)3↓ | D.铜片加入三氯化铁溶液中:Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+ |
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下列反应能用Ca2++CO32-=CaCO3↓ 表示的是( )A.Ca(OH)2溶液和NaHCO3溶液混合 | B.CaCl2溶液和BaCO3混合 | C.Ca(NO3)2溶液和Na2CO3溶液混合 | D.Ca(OH)2溶液中通入CO2 |
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下列离子方程式书写正确的是( )A.氢氧化铁溶于氢碘酸中:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O | B.向碳酸氢镁溶液中加氢氧化钠溶液:Mg2++2HCO3-+2OH-=MgCO3↓+CO32-+2H2O | C.向100mL1mol/L的FeBr2溶液中通入0.15molCl2:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl- | D.向明矾溶液逐滴加入Ba(OH)2溶液至Al3+离子刚好沉淀完全:Al3++SO42-+Ba2++3OH-=BaSO4↓+Al(OH)3↓ |
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