Question

17．某溶液中可能含有下列5種離子中的某幾種：K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-．為確認(rèn)該溶液組成進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取10.0mL該溶液，加入25.0mL 2.00 mol•L^-K0H溶液，有白色沉淀，無刺激氣味氣體．過濾、洗滌、干燥，得沉淀0.58g．再將濾液稀釋至50mL，測得濾液中c（OH^-）=0.20mol•L^-；②另取10.0mL該溶液，加人足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀5.74g．由此可得出關(guān)于原溶液組成的正確結(jié)論是（　�。�

• A． 一定含有Mg⁺、Al³⁺、Cl^-，不含K⁺、NH₄⁺
• B． 一定含有K⁺、Mg²⁺、Cl^-，不含NH₄⁺，可能含有Al³⁺
• C． c（Mg²⁺）=1.00mol•L^-1，c（Cl^-）=4.00mol•L^-1
• D． c（K⁺）=0.50mol•L^-1，c（Al³⁺）=1.00mol•L^-1

Answer 1

分析 ①加入KOH溶液加熱，有白色沉淀產(chǎn)生，無刺激氣味氣體生成，說明原溶液中可能含有 Mg²⁺、Al³⁺；一定沒有NH₄⁺；濾液中c（OH^-）=0.2mol•L^-1，證明堿過量，則溶液中一定含有Mg²⁺；
②加入足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀11.48g，溶液中一定含有Cl^-；
氫氧化鎂沉淀的質(zhì)量為0.58g，物質(zhì)的量為$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，則溶液中含有0.01mol鎂離子，消耗的n（OH^-）=0.02mol，加入25.0mL 2.00 mol•L^-K0H溶液，則加入的氫氧化鉀的物質(zhì)的量為0.025L×2.00mol/L=0.05mol，濾液中剩余的氫氧化鉀物質(zhì)的量為0.05L×0.20mol/L=0.01mol，故Al³⁺消耗了0.02mol氫氧化鈉生成偏鋁酸鈉，所以溶液中一定含有鋁離子物質(zhì)的量為0.005mol；
另取10.0mL該溶液，加人足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀5.74g，沉淀為氯化銀，物質(zhì)的量為$\frac{5.74g}{143.5g/mol}$=0.04mol，說明溶液中含有氯離子物質(zhì)的量為0.04mol；
溶液中含有鎂離子0.01mol，鋁離子0.005mol，氯離子0.04mol，則電荷數(shù)關(guān)系：0.01mol×2+0.005mol×3＜0.04mol×1，所以溶液中一定含有鉀離子，其物質(zhì)的量為0.004mol×1-0.01mol×2+0.005mol×3=0.005mol，進(jìn)而確定離子的濃度大�。�

解答 解：①加入KOH溶液加熱，有白色沉淀產(chǎn)生，無刺激氣味氣體生成，說明原溶液中可能含有 Mg²⁺、Al³⁺；一定沒有NH₄⁺；濾液中c（OH^-）=0.2mol•L^-1，證明堿過量，則溶液中一定含有Mg²⁺；
②加入足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀11.48g，溶液中一定含有Cl^-；
氫氧化鎂沉淀的質(zhì)量為0.58g，物質(zhì)的量為$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，則溶液中含有0.01mol鎂離子，消耗的n（OH^-）=0.02mol，加入25.0mL 2.00 mol•L^-K0H溶液，則加入的氫氧化鉀的物質(zhì)的量為0.025L×2.00mol/L=0.05mol，濾液中剩余的氫氧化鉀物質(zhì)的量為0.05L×0.20mol/L=0.01mol，故Al³⁺消耗了0.02mol氫氧化鈉生成偏鋁酸鈉，所以溶液中一定含有鋁離子物質(zhì)的量為0.005mol；
另取10.0mL該溶液，加人足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀5.74g，沉淀為氯化銀，物質(zhì)的量為$\frac{5.74g}{143.5g/mol}$=0.04mol，說明溶液中含有氯離子物質(zhì)的量為0.04mol；
溶液中含有鎂離子0.01mol，鋁離子0.005mol，氯離子0.04mol，則電荷數(shù)關(guān)系：0.01mol×2+0.005mol×3＜0.04mol×1，所以溶液中一定含有鉀離子，其物質(zhì)的量為0.004mol×1-0.01mol×2+0.005mol×3=0.005mol，
A．溶液中一定含有離子為K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-，一定不含NH₄⁺，故A錯(cuò)誤；
B．溶液中一定含有鋁離子，故B錯(cuò)誤；
C．c（Mg²⁺）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1.00mol/L，c（Cl^-）=$\frac{0.04mol}{0.01L}$=4.00mol•L^-1，故C正確；
D．c（K⁺）=$\frac{0.005mol}{0.01L}$=0.5mol/L，c（Al³⁺）=$\frac{0.005mol}{0.01L}$=0.5mol/L，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評 離子反應(yīng)的計(jì)算及推斷，為高頻考點(diǎn)，把握沉淀的成分、離子檢驗(yàn)及電荷守恒應(yīng)用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析、推斷能力，題目難度中等．