對一個圖象習題的進一步探究

文章編號：1005－6629(2007)09－0067－01中圖分類號：G632.479文獻標識碼：B

如下習題是一個比較流行的習題，也是一個較好的習題。為此，進一步提問可以使學生真正弄清其關系，使知識由點到面相互聯系成為整體。

習題及通常的解法如下：

題目：某溶液中可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH、Al3+中的一種或幾種。當加入一種淡黃色固體并加熱溶液時，有刺激性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，如右圖所示。請填空：

(1)在該溶液中含有的離子是________，它們的物質的量濃度之比為________。

(2)所加的淡黃色固體是__________(化學式)。

解：由題意，有刺激性氣體放出和白色沉淀生成，所以溶液中一定沒有Fe2+和Cu2+，一定有NH 、Al3+、Mg2+；所加淡黃色固體是Na2O2。

本題的圖像實際為兩個圖合在一起，較上的圖像表示氣體，較下的圖像表示沉淀。

由縱坐標可知：n(Mg2+)=n［Mg(OH)2］=2mol， n(Al3+)=2mol。

當n(Na2O2)=8mol時， n(O2)=4mol， 所以n(NH )= n(NH3)=10mol-n(O2)=6mol。

所以n(Mg2+)∶n(Al3+)∶n(NH+4)=1∶1∶3

答案：(1)NH、Al3+、Mg2+n(Mg2+)∶n(Al3+)n(NH )=1∶1∶3

(2)Na2O2。

進一步提問：

(3)如果加Na2O2不加熱，那么是先生成Mg(OH)2和 Al(OH)3 沉淀，還是先生成氨氣或者三者同時生成？________

(4)如果你要證明你的結論，你要做怎樣的實驗？__________

(5)畫出對應的圖像：________。

增補解析及圖像：

(1)高中階段的圖像建立在定性和定量的前提下：向Mg2+、Al3+、NH離子混合液中加NaOH，開始主要表現為同時生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀。當沉淀完全后再生成氨氣。其實驗基礎是分別向 MgCl2和AlCl3溶液中加氨水也會出現沉淀。

(2)氣體的圖像分析：

①第一段為O2；(OA段)

②第二段為O2和NH3；(AB段)

③第三段為O2且和第一段的斜率相同。(BC段)

(3)對應的沉淀圖像分析：

①第一段生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀；(OD段)

②第二段因為生成氨氣，沉淀不溶解；(DE段)

③第三段是NH 反應完溶解Al(OH)3； (EF段)

④第四段為Mg(OH)2保持不變。(FG段)

簡答： (3)同時生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀；

(4)可以向含Mg2+和Al3+的溶液中分別加氨水觀察是否有沉淀生成；

(5)圖像如上。

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