Question

【題目】某無色溶液，只可能含有以下離子中的若干種（忽略水電離產生的H＋、OH－）：H+、NH4＋、K＋、Mg2＋、Fe3+、Al3＋、NO3一、CO32一、SO42－，現取三份100 mL溶液進行如下實驗：

① 第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀產生；

② 第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀產生，經洗滌、干燥后，沉淀質量為4.66 g；

③ 第三份逐滴滴加NaOH溶液，測得沉淀與NaOH溶液的體積關系如下圖。

根據上述實驗，以下推測不正確的是（ ）

A．依據電荷守恒，原溶液中NO3－的物質的量應為0.03 mol

B．原溶液一定不存在H＋、Fe3＋、CO32－

C．原溶液確定含Mg2＋、Al3＋、NH4＋，且n(Mg2＋)∶n(Al3＋)∶n( NH4＋) = 1∶1∶2

D．實驗所加的NaOH的濃度為2 mol·L－1

Answer 1

【答案】A

【解析】

試題分析：D、由實驗③的圖像可知，該溶液中不含H+，含有Al3＋、Mg2＋、NH4＋，且逐漸加入NaOH先后發生的反應順序為：Al3＋ + 3 OH－ = Al(OH)3↓、Mg2＋ + 2 OH－ = Mg(OH)2↓、NH4＋ + OH－ = NH3↑ + H2O、Al(OH)3 + OH－ = AlO2－ + 2 H2O；完全沉淀Al3＋所消耗OH－或NaOH的物質的量是完全溶解Al(OH)3沉淀的3倍，圖中完全溶解Al(OH)3沉淀所消耗NaOH溶液的體積為（40-35）mL=5mL，則完全沉淀Al3＋所消耗NaOH溶液的體積為5 mL×3=15 mL，則完全完全沉淀Mg2＋時所消耗NaOH溶液的體積為（25-15） mL=10 mL；讀圖可知，Mg(OH)2為0.01 mol，因此原溶液含0.01 mol Mg2＋，其完全沉淀時需要消耗0.02 mol OH－或NaOH，由n/V=c可知，則NaOH的濃度為0.02 mol ÷10 × 10－3L = 2 mol·L－1，D錯誤；C、由cV=n可知，完全沉淀Al3＋所消耗OH－或NaOH為2 mol·L－1×15 × 10－3L = 0.03 mol，由Al3＋ + 3 OH－ = Al(OH)3↓可知，原溶液中Al3＋為0.01mol，完全消耗NH4＋所需OH－或NaOH為2 mol·L－1×(35-25)× 10－3L = 0.02 mol，由NH4＋ + OH－ = NH3↑ + H2O可知，原溶液NH4＋為0.02 mol，則n(Mg2＋)∶n(Al3＋)∶n( NH4＋)=0.01 ∶0.01 ∶0.02 = 1∶1∶2，C正確；B、無色溶液不存在黃色的Fe3＋，有了Mg2＋、Al3＋，不可能有CO32－，它們能發生雙水解反應，B正確；A、由實驗②可知，原溶液含有SO42－，由SO42－ + Ba2+ = BaSO4↓、m/M=n可知，BaSO4為4.66 g ÷ 233 g/mol=0.02 mol，則原溶液含0.02 mol SO42－，n(正電荷) = 3 n(Al3＋) + 2 n(Mg2＋) + n(NH4＋) = 0.01mol×3 + 0.01mol×2 + 0.02mol×1=0.07 mol，n(負電荷) = 2n(SO42－) = 0.02 mol×2 = 0.04 mol，根據電荷守恒可知原溶液中含NO3－，但由于可能還含有K+，因此NO3－的量應≥0.03mol，A錯誤；答案選A。