专题13化学图像突破【母题1★★★】有一种透明溶液,其中可能含有Fe3+、Fe2+、Mg2+、Al3+、Cu2+,Na+,NH4+中的一种或几种,加入一种淡黄色固体粉末时,加热有刺激性气味的气体放出,同时产生白色沉淀,生成物的物质的量(纵轴)与所加淡黄色粉末的物质的量(横轴)的关系如图所示,试回答下列问题:(1)淡黄色固体粉末的名称是,所含化学键是;(2)溶液中一定没有的离子是;(3)溶液中一定存在的离子是,它们的物质的量分别为
【分析】第一步:识图
横坐标表示反应物的物质的量,纵坐标表示沉淀、气体的物质的量,曲线都从0点开始,沉淀曲线有两个拐点,气体曲线有一个拐点,且都有相应的数据
第二步:究原
依题意产生剌激性气味气体,只有NH3,推知原溶液中含有NH4+;因为在加热条件下氢氧根与溶液中NH4+反应生成氨气,所以加入淡黄色固体粉末是过氧化钠,发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;加入过氧化钠后产生白色沉淀,没有蓝色、红褐色或白色沉淀逐渐变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀,故原溶液中一定没有Cu2+、Fe3+、Fe2+;由曲线变化可知,加入过氧化钠后,沉淀量达到最大值,随后沉淀又部分溶解,说明原溶液中一定含有Al3+、Mg2+,发生①3OH-+Al3+=Al(OH)3↓;②2OH-+Mg2+=Mg(OH)2↓;③Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;因为NH4++AlO2-+H2O=NH3↑+Al(OH)3↓,所以,氢氧化铝溶解时,NH4+已反应完全
第三步:整合
根据曲线可知,当加入1
0molNa2O2,产生0
9molNH3,沉淀量达到最大值;当加入1
2molNa2O2沉淀溶解了一部分,产生1
0molNH3
因为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,1molNa2O2产生0
5molO2,所以加入1molNa2O2时产生氨气为0
9mol-0