Question

某溶液中可能含有OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₄^2-、Na⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺等離子．當向該溶液中逐滴加入一定物質的量濃度的鹽酸溶液時，發現生成沉淀的物質的量隨鹽酸溶液的體積變化的圖象如圖所示．下列說法正確的是（　　）

A．原溶液中一定含有的陰離子是：OH^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-

B．反應最后形成的溶液中的溶質為NaCl

C．原溶液中一定含有Na₂SO₄

D．原溶液中含有CO₃^2-與AlO₂^-的物質的量之比為1：1

Answer 1

分析：依據圖象分析可知，開始無沉淀生成說明加入的鹽酸和溶液中的堿反應，說明溶液中一定含OH-離子，則與氫氧根離子不能共存的離子為Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；隨后反應生成沉淀逐漸增大，說明是AlO₂^-、和氫離子反應生成氫氧化鋁沉淀和硅酸沉淀，繼續加入鹽酸沉淀量不變，消耗鹽酸的離子只能是CO₃^2-離子，反應完后繼續加入鹽酸，沉淀逐漸減小，到不再改變，進一步證明沉淀是氫氧化鋁和硅酸沉淀，氫氧化鋁沉淀溶于鹽酸，最后剩余沉淀為硅酸；硫酸根離子不能確定存在，但根據溶液的電中性可知，溶液中一定含有Na+離子．

解答：解：依據圖象分析可知，開始無沉淀生成說明加入的鹽酸和溶液中的堿反應，說明溶液中一定含OH-離子，則與氫氧根離子不能共存的離子為Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；隨后反應生成沉淀逐漸增大，說明是AlO₂^-、SiO₃^2-和氫離子反應生成氫氧化鋁沉淀和硅酸沉淀，繼續加入鹽酸沉淀量不變，消耗鹽酸的離子只能是CO₃^2-離子，反應完后繼續加入鹽酸，沉淀逐漸減小，到不再改變，進一步證明沉淀是氫氧化鋁和硅酸沉淀，氫氧化鋁沉淀溶于鹽酸，最后剩余沉淀為硅酸；硫酸根離子不能確定存在，但根據溶液的電中性可知，溶液中一定含有Na+離子；
A、依據判斷原溶液中一定含有的陰離子是：OH^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-，故A正確；
B、反應最后形成的溶液中的溶質為NaCl和AlCl₃，故B錯誤；
C、溶液中硫酸根離子不能確定，剩余原溶液不中一定含有Na₂SO₄，故C錯誤；
D、依據圖象可知和碳酸根離子反應的鹽酸為2L，CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O 氫氧化鋁溶解消耗的鹽酸體積為4L，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；原溶液中含有CO₃^2-與AlO₂^-的物質的量之比為3：4，故D錯誤；
故選A．

點評：本題考查了離子檢驗的方法應用，圖象分析判斷是解題關鍵，硅酸根離子、偏鋁酸根離子和酸反應生成沉淀，氫氧化鋁是兩性氫氧化物溶于強酸是解題關鍵．