Question

實驗室需配制一種僅含五種離子（水電離出的離子可忽略）的混合溶液，且在混合溶液中五種離子的物質的量濃度均為1mol/L，下面四個選項中能達到此目的是（　�。�

• A、Ca²⁺、K⁺、OH^-、Cl^-、NO₃^-
• B、Fe²⁺、H⁺、Br⁺、NO₃^-、Cl^-
• C、Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-
• D、Al³⁺、H⁺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-

Answer 1

考點：離子共存問題

專題：離子反應專題

分析：A．鈣離子與氫氧化鈣反應生成污染物氫氧化鈣，在溶液中不能大量共存；
B．硝酸根離子在酸性條件下具有強氧化性，能夠氧化亞鐵離子，在溶液中不能大量共存；
C．當物種離子的濃度相等時，違反了電荷守恒；
D．Al³⁺、H⁺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-離子之間不發(fā)生反應，且滿足溶液電中性．

解答： 解：A．Ca²⁺與OH^-能形成氫氧化鈣微溶物，在溶液中不能大量共存，故A錯誤；
B．Fe²⁺、H⁺與NO₃^-發(fā)生氧化還原反應，3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，所以該組離子不能大量共存，故B錯誤；
C．根據溶液呈電中性，陽離子Na⁺、K⁺所帶的正電荷總數等于陰離子SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-所帶的負電荷總數，因體積一定所以需C（Na⁺）+C（K⁺）=c（Cl^-）+c（NO₃^-）+2c（SO₄^2-），在混合溶液中五種離子的物質的量濃度均為1mol/L，c（Na⁺）+c（K⁺）=2mol/L，c（Cl^-）+c（NO₃^-）+2c（SO₄^2-）=4mol/L，陽離子Na⁺、K⁺所帶的正電荷總數不等于陰離子SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-所帶的負電荷總數，故C錯誤；
D．Al³⁺、H⁺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-離子之間不反應，則能大量共存，根據溶液呈電中性，陽離子Al³⁺、H⁺所帶的正電荷總數須等于陰離子Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-所帶的負電荷總數，在混合溶液中五種離子的物質的量濃度均為1mol/L，3c（Al³⁺）+c（H⁺）=4mol/L，c（Cl^-）+c（NO₃^-）+2c（SO₄^2-）=4mol/L，陽離子Al³⁺、Na⁺所帶的正電荷總數等于陰離子Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-所帶的負電荷總數，故D正確；
故選D．

點評：本題考查離子共存的判斷，為高考中的高頻題，題目難度中等，注意明確離子不能大量共存的一般情況，如：能發(fā)生復分解反應的離子之間； 能發(fā)生氧化還原反應的離子之間等；本題中還要注意溶液電中性特點，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．