Question

某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-等離子．當向該溶液中加入一定物質的量濃度的NaOH溶液時，發現生成沉淀物質的量隨NaOH溶液的體積變化的圖象如圖所示，下列說法正確的是（　　）

• A、原溶液中含有的陽離子是H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺
• B、原溶液中一定含有SO₄^2-和Na⁺
• C、原溶液中SO₄^2-的物質的量至少為3.5mol
• D、反應最后形成的溶液中含有的溶質為Na₂SO₄

Answer 1

分析：A、根據生成沉淀的物質的量隨NaOH溶液的體積變化的圖象來確定存在的離子；
B、根據電荷守恒結合A選項的內容來確定存在的離子；
C、根據消耗氫氧化鈉的量和生成沉淀的量來確定離子的物質的量的多少；
D、根據溶液中離子之間的反應來確定含有的溶質．

解答：解：A、根據圖象第一段，沉淀不是馬上出現，可知一定有氫離子，酸堿中和反應是一切反應的優先反應，生成沉淀在后面溶解一部分，一定有鋁離子，根據第三段，和氫氧化鈉反應的離子不產生沉淀，證明是銨根離子，根據坐標得生成沉淀用了6體積的氫氧化鈉，其中氫氧化鋁溶解用了一體積的氫氧化鈉，所以形成氫氧化鋁用了三體積的氫氧化鈉，還有三體積的氫氧化鈉可能被三價鐵離子消耗，也可能被鎂離子消耗，所以不能確定是鐵離子還是鎂離子，即原溶液中含有的陽離子一定有H⁺、
NH₄⁺、Al³⁺，故A錯誤；
B、根據A的推斷，一定含有的陽離子是H⁺、NH₄⁺、Al³⁺，一定不含碳酸根離子，溶液中需要正、負離子，故一定有陰離子SO₄^2-，不能確定鈉離子是否存在，故B錯誤；
C、根據坐標得氫氧化鋁溶解用了1體積的氫氧化鈉，而氫氧化鋁的物質的量為1mol，故1體積氫氧化鈉含氫氧化鈉的物質的量為1mol，沉淀達到最大量共消耗7體積氫氧化鈉，即消耗7mol氫氧化鈉，此時溶液中溶質為硫酸鈉，根據鈉守恒，硫酸鈉的物質的量為3.5mol，因不確定原溶液是否存在鈉離子，原溶液中SO₄^2-的物質的量至少為3.5mol，故C正確；
D、根據溶液中的離子的存在情況可知道，最后溶液中含有的溶質除了Na₂SO₄，還有偏鋁酸鈉，故D錯誤．
故選C．

點評：本題是一道有關離子檢驗的綜合知識題目，考查角度很廣，難度較大．氫氧化鋁是兩性氫氧化物溶于強堿是解題關鍵．