Question

19．某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-等离子．当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随着加入的NaOH溶液体积变化如图所示，下列说法正确的是
（　　）

• A． 原溶液中可能含有Na⁺、CO₃^2-
• B． 原溶液中一定含有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-
• C． 原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为2：1
• D． CD段溶液中含有的溶质只有Na₂SO₄、NaAlO₂

Answer 1

分析 根据图象第一段，沉淀不是马上出现，可知一定有氢离子，酸碱中和反应优先反应；生成沉淀在AC段部分溶解，一定有Al³⁺；根据AB段和氢氧化钠反应的离子不产生沉淀，证明是NH₄⁺；根据坐标得生成沉淀用了8体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解用了1体积的氢氧化钠，所以形成氢氧化铝用了3体积的氢氧化钠；设生成氢氧化铝的物质的量为nmol，剩余的5体积的氢氧化钠反应生成了2nmol沉淀，则一定含有Mg²⁺、Fe³⁺，则一定不含CO₃^2-；根据溶液电中性可知，溶液中一定存在SO₄^2-，据此进行解答．

解答 解：根据图象第一段，沉淀不是马上出现，可知一定有氢离子，酸碱中和反应优先反应；生成沉淀在AC段部分溶解，一定有Al³⁺；根据AB段和氢氧化钠反应的离子不产生沉淀，证明是NH₄⁺；根据坐标得生成沉淀用了8体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解用了1体积的氢氧化钠，所以形成氢氧化铝用了3体积的氢氧化钠；设生成氢氧化铝的物质的量为nmol，剩余的5体积的氢氧化钠反应生成了2nmol沉淀，则一定含有Mg²⁺、Fe³⁺，则一定不含CO₃^2-；根据溶液电中性可知，溶液中一定存在SO₄^2-，
所以原溶液中一定含有的离子为：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，
A．根据分析可知，原溶液中一定不存在CO₃^2-，故A错误；
B．根据分析可知，原溶液中一定含有的离子为：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，故B正确；
C．根据坐标得生成沉淀用了8体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解用了1体积的氢氧化钠，所以形成氢氧化铝用了3体积的氢氧化钠，还有5体积的氢氧化钠一定是被铁离子和镁离子消耗，若铝的物质的量为nmol，则镁离子和铝离子的物质的量相等，都为nmol，则原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1：1，故C错误；
D．CD段溶质除了Na₂SO₄、NaAlO₂，还应该含有一水合氨、NaOH，故D错误；
故选B．

点评 本题考查常见离子的性质及检验方法，题目难度较大，试题考查角度较广，明确氢氧化铝是两性氢氧化物溶于强碱是解题关键，试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用能力．