Question

【題目】有一未知的無色溶液，只可能含有以下離子中的若干種(忽略由水電離產生的H＋、OH－)：H＋、NH4+、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3＋、NO3-、CO32-、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6.99 g。③第三份逐滴滴加NaOH溶液，測得沉淀與NaOH溶液的體積關系如圖。根據上述實驗，以下推測不正確的是

A. 原溶液一定不存在H＋、Cu2＋、CO32-

B. 不能確定原溶液是否含有K＋、NO3-

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】B

【解析】

溶液是無色透明的，所以不含有顏色的離子，故Cu2+一定不存在；

通過圖象知，在加入過量的NaOH的過程中，一開始就有沉淀生成，說明不含有H+；沉淀部分溶解，推斷一定含有Al3+；K+不能和中學常見物質反應產生特殊現象進行判斷，只能用焰色反應判斷，則不能確定是否含K+；

①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀產生，推斷一定有CO32-、SO42-兩種中的一種．因通過圖象知含有Al3+；鋁離子和碳酸根離子發生雙水解，不能共存，所以推斷一定不含有CO32-、一定含有SO42-；

②第二份加足里BaCl2 溶液后，有白色沉淀產生，經洗滌、干燥后，沉淀質量為6.99g，推斷生成3×10-2molBaSO4，所以n（SO42-）=3×10-2mol；

③第三份逐滴滴加NaOH 溶液，測得沉淀與NaOH溶液的體積關系如圖，通過圖象知，在加入過量的過氧化鈉的過程中，一開始就有沉淀生成，說明不含有H+，沉淀部分溶解，推斷一定含有Al3+；圖象中有一段平臺，說明加入OH-時無沉淀生成，有NH4+，NH4++OH-=NH3H2O，最后溶液中有沉淀，說明溶液中含Mg2+，通過此實驗無法判斷是否含有Na+，

A．由上述分析可知，原溶液一定不存在H+、Fe3+、CO32-，選項A正確；

B．原溶液確定含有Mg2+、Al3+、NH4+，由圖可知，沉淀最大時是氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀，且n[Mg(OH)2]+n[Al(OH)3]=0.02mol，沉淀最小時，為氫氧化鎂，故n[Mg(OH)2]=0.01mol，故n[Al（OH）3]=0.02mol-0.01mol=0.01mol，根據鋁元素守恒可知n（Al3+）=n[Al(OH)3]=0.01mol，根據Al3++3OH-=Al(OH)3↓，需OH-0.03mol；根據鎂元素守恒可知原溶液中n（Mg2+）=n[Mg(OH)2]=0.01mol，根據Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，需OH-0.02mol；生成沉淀最大量時需OH-0.05mol，由圖可知消耗NaOH 25mL，所以c（NaOH ）===2molL-1；根據NH4++OH-=NH3H2O，所以可得到NH4+的物質的量為0.01L×2molL-1=2×10-2mol，則n（Mg2+）：n（Al3+）：n（NH4+）：n（SO42-）═0.01mol：0.01mol：2×10-2mol：3×10-2mol=1：1：2：3，由電荷守恒可知1×2+1×3+2×1>3×2，則應存在NO3-，不能確定是否含K+，選項B錯誤；

C．由選項B的計算可知，實驗所加的NaOH的濃度為2molL-1，選項C正確；

D．由選項B的計算可知，原溶液確定含Mg2+、Al3+、NH4+，且n（Mg2+）：n（Al3+）：n（NH4+）=1：1：2，選項D正確；

答案選B。