Question

16．某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、HCO₃^-等離子．當(dāng)向該溶液中加入一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時，發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液的體積變化如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物質(zhì)的量之比為1：1
• B． ab段發(fā)生的離子反應(yīng)為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓
• C． 原溶液中含有的陽離子必定有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺
• D． d點(diǎn)溶液中含有的溶質(zhì)只有Na₂SO₄

Answer 1

分析 加入NaOH溶液，開始時沒有沉淀生成，說明溶液中含有氫離子；根據(jù)產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系圖可知，沉淀部分溶解，則溶液中一定含有Al³⁺，根據(jù)離子共存可知，溶液中一定不存在HCO₃^-；
當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時，繼續(xù)進(jìn)入氫氧化鈉，沉淀不變，這說明溶液中還存在NH₄⁺；根據(jù)溶液電中性可知，溶液中還必須存在陰離子，所以一定還有SO₄^2-；
從ab和cd耗堿體積比值可知，若為Fe³⁺，則Fe³⁺和Al³⁺的物質(zhì)的量之比為1：1，剛好與縱坐標(biāo)數(shù)據(jù)吻合；若為Mg²⁺，Mg²⁺和Al³⁺的物質(zhì)的量之比為1.5：1，不能與縱坐標(biāo)數(shù)據(jù)吻合，所以溶液中一定含有Fe³⁺，一定不含Mg²⁺．

解答 解：oa段發(fā)生反應(yīng)：H⁺+OH^-=H₂O，bc段發(fā)生反應(yīng)：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，cd 發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故可以肯定溶液中一定有的離子為：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺；從ab和cd耗堿體積比值可知，若為Fe³⁺，則Fe³⁺和Al³⁺的物質(zhì)的量之比為1：1，剛好與縱坐標(biāo)數(shù)據(jù)吻合；若為Mg²⁺，Mg²⁺和Al³⁺的物質(zhì)的量之比為1.5：1，不能與縱坐標(biāo)數(shù)據(jù)吻合，所以溶液中一定含有Fe³⁺，一定不含Mg²⁺，
A．根據(jù)分析可知，原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺，且二者的物質(zhì)的量相等，即其物質(zhì)的量之比為1：1，故A正確；
B．溶液中不存在鎂離子，ab段發(fā)生的反應(yīng)為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，故B錯誤；
C．溶液中含有的陽離子必定有Fe³⁺、H⁺、NH₄⁺、Al³⁺，一定不存在Mg²⁺，故C錯誤；
D．在d點(diǎn)溶液中含有的溶質(zhì)并不只有Na₂SO₄，還含有NaAlO₂，故D錯誤；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查了常見離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，明確鋁元素及其化合物性質(zhì)為解答關(guān)鍵，本題中正確判斷存在鐵離子而不存在鎂離子為易錯點(diǎn)，需要合理分析圖象曲線變化及數(shù)據(jù)．