Question

（1）將一個(gè)用金屬鋁做的易拉罐充滿(mǎn)CO₂，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH的溶液．用膠布封罐口，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，罐壁內(nèi)凹而癟，再過(guò)一段時(shí)間后，罐壁又重新鼓起．
①罐壁內(nèi)凹而癟的原因是

 

，反應(yīng)的方程式

 

．
②罐再鼓起的原因是

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）某溶液中可能含有Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄、

 

、Al³⁺，當(dāng)加入一種淡黃色固體并加熱溶液時(shí)，有刺激性氣味氣體放出和白色沉淀生成．加入淡黃色固體的物質(zhì)的量（橫坐標(biāo)）與析出沉淀和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量（縱坐標(biāo)）的關(guān)系如圖所示，據(jù)圖可推知溶液中含有的離子是

 

，它們的物質(zhì)的量濃度之比為

 

，所加淡黃色固體是

 

（填化學(xué)式）．

Answer 1

考點(diǎn)：鋁的化學(xué)性質(zhì),離子方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題,元素及其化合物

分析：（1）①CO₂能和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，利用瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化來(lái)解釋?zhuān)?br />②金屬鋁能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成氫氣，利用瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化來(lái)解釋?zhuān)?br />（2）淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時(shí)，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，則淡黃色固體為Na₂O₂，圖象實(shí)際為兩個(gè)圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過(guò)氧化鈉后，沉淀減小，且沒(méi)有完全溶解，則溶液中一定沒(méi)有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，由圖可知?dú)溲趸�鎂為2mol，氫氧化鋁為4mol-2mol=2mol，根據(jù)元素守恒計(jì)算Al³⁺、Mg²⁺物質(zhì)的量，加入8mol過(guò)氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過(guò)氧化鈉時(shí)，銨根離子完全反應(yīng)，計(jì)算加入8mol過(guò)氧化鈉生成氧氣的物質(zhì)的量，再計(jì)算氨氣物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算n（NH₄⁺）．

解答： 解：（1）①CO₂能和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0，CO₂被吸收，使罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小而被外界大氣壓壓癟，
故答案為：CO₂被吸收，使罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小而被外界大氣壓壓癟；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0；
②因易拉罐是鋁制的，過(guò)量的NaOH可以與罐壁（Al）反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑，產(chǎn)生氫氣，導(dǎo)致壓強(qiáng)增大，罐壁重新鼓起，
故答案為：過(guò)量的NaOH和罐壁（Al）反應(yīng)而產(chǎn)生H₂使罐內(nèi)壓強(qiáng)增大而將罐壁重新鼓起；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑；
（2）淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時(shí)，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，則淡黃色固體為Na₂O₂，圖象實(shí)際為兩個(gè)圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過(guò)氧化鈉后，沉淀減小，且沒(méi)有完全溶解，則溶液中一定沒(méi)有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，加入8mol過(guò)氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過(guò)氧化鈉時(shí)，銨根離子完全反應(yīng)，
由縱坐標(biāo)可知：n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=2mol，n（Al³⁺）=4mol-n[Mg（OH）₂]=2mol．
當(dāng)n（Na₂O₂）=8mol時(shí)，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，可知n（O₂）=8mol×

1

2

=4mol，所以n（NH₄⁺）=n（NH₃）=10mol-n（O₂）=6mol，
故n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=2mol：2mol：6mol=1：1：3，
（2）由上述分析可知，淡黃色固體為：Na₂O₂，
故答案為：NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺；c（Mg²⁺）：c（Al³⁺）：c（NH₄⁺）=1：1：3；Na₂O₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查金屬鋁的性質(zhì)、無(wú)機(jī)離子推斷、化學(xué)圖象計(jì)算等，綜合性很強(qiáng)，根據(jù)圖象結(jié)合離子反應(yīng)判斷含有的離子是關(guān)鍵，難度很大，注意開(kāi)始階段加熱，會(huì)生成氨氣逸出．