Question

（1）將一個用金屬鋁做的易拉罐充滿CO₂，然后往罐內注入足量的NaOH的溶液．用膠布封罐口，經過一段時間后，罐壁內凹而癟，再過一段時間后，罐壁又重新鼓起．
①罐壁內凹而癟的原因是

 

，反應的方程式

 

．
②罐再鼓起的原因是

 

，反應的化學方程式

 

．
（2）某溶液中可能含有Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄、

 

、Al³⁺，當加入一種淡黃色固體并加熱溶液時，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的量（橫坐標）與析出沉淀和產生氣體的物質的量（縱坐標）的關系如圖所示，據圖可推知溶液中含有的離子是

 

，它們的物質的量濃度之比為

 

，所加淡黃色固體是

 

（填化學式）．

Answer 1

考點：鋁的化學性質,離子方程式的有關計算

專題：計算題,元素及其化合物

分析：（1）①CO₂能和氫氧化鈉發生反應，利用瓶內壓強變化來解釋；
②金屬鋁能和強堿反應生成氫氣，利用瓶內壓強變化來解釋；
（2）淡黃色固體加入溶液中，并加熱溶液時，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，則淡黃色固體為Na₂O₂，圖象實際為兩個圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過氧化鈉后，沉淀減小，且沒有完全溶解，則溶液中一定沒有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，由圖可知氫氧化鎂為2mol，氫氧化鋁為4mol-2mol=2mol，根據元素守恒計算Al³⁺、Mg²⁺物質的量，加入8mol過氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過氧化鈉時，銨根離子完全反應，計算加入8mol過氧化鈉生成氧氣的物質的量，再計算氨氣物質的量，進而計算n（NH₄⁺）．

解答： 解：（1）①CO₂能和氫氧化鈉發生反應CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0，CO₂被吸收，使罐內氣體壓強減小而被外界大氣壓壓癟，
故答案為：CO₂被吸收，使罐內氣體壓強減小而被外界大氣壓壓癟；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0；
②因易拉罐是鋁制的，過量的NaOH可以與罐壁（Al）反應：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑，產生氫氣，導致壓強增大，罐壁重新鼓起，
故答案為：過量的NaOH和罐壁（Al）反應而產生H₂使罐內壓強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，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，則淡黃色固體為Na₂O₂，圖象實際為兩個圖合在一起，較上的是氣體，較下的是沉淀，圖象中加入8mol過氧化鈉后，沉淀減小，且沒有完全溶解，則溶液中一定沒有Fe²⁺和Cu²⁺，一定有NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，加入8mol過氧化鈉之后，生成氣體減小，故加入8mol過氧化鈉時，銨根離子完全反應，
由縱坐標可知：n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=2mol，n（Al³⁺）=4mol-n[Mg（OH）₂]=2mol．
當n（Na₂O₂）=8mol時，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．

點評：本題考查金屬鋁的性質、無機離子推斷、化學圖象計算等，綜合性很強，根據圖象結合離子反應判斷含有的離子是關鍵，難度很大，注意開始階段加熱，會生成氨氣逸出．