Question

实验室需配制一种仅含五种离子（水电离出的离子可忽略）的混合溶液，且在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为1mol/L，下面四个选项中能达到此目的是（　　）

• A、Ca²⁺、K⁺、OH^-、Cl^-、NO₃^-
• B、Fe²⁺、H⁺、Br⁺、NO₃^-、Cl^-
• C、Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-
• D、Al³⁺、H⁺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-

Answer 1

考点：离子共存问题

专题：离子反应专题

分析：A．钙离子与氢氧化钙反应生成污染物氢氧化钙，在溶液中不能大量共存；
B．硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能够氧化亚铁离子，在溶液中不能大量共存；
C．当物种离子的浓度相等时，违反了电荷守恒；
D．Al³⁺、H⁺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-离子之间不发生反应，且满足溶液电中性．

解答： 解：A．Ca²⁺与OH^-能形成氢氧化钙微溶物，在溶液中不能大量共存，故A错误；
B．Fe²⁺、H⁺与NO₃^-发生氧化还原反应，3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，所以该组离子不能大量共存，故B错误；
C．根据溶液呈电中性，阳离子Na⁺、K⁺所带的正电荷总数等于阴离子SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-所带的负电荷总数，因体积一定所以需C（Na⁺）+C（K⁺）=c（Cl^-）+c（NO₃^-）+2c（SO₄^2-），在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为1mol/L，c（Na⁺）+c（K⁺）=2mol/L，c（Cl^-）+c（NO₃^-）+2c（SO₄^2-）=4mol/L，阳离子Na⁺、K⁺所带的正电荷总数不等于阴离子SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-所带的负电荷总数，故C错误；
D．Al³⁺、H⁺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-离子之间不反应，则能大量共存，根据溶液呈电中性，阳离子Al³⁺、H⁺所带的正电荷总数须等于阴离子Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-所带的负电荷总数，在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为1mol/L，3c（Al³⁺）+c（H⁺）=4mol/L，c（Cl^-）+c（NO₃^-）+2c（SO₄^2-）=4mol/L，阳离子Al³⁺、Na⁺所带的正电荷总数等于阴离子Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-所带的负电荷总数，故D正确；
故选D．

点评：本题考查离子共存的判断，为高考中的高频题，题目难度中等，注意明确离子不能大量共存的一般情况，如：能发生复分解反应的离子之间； 能发生氧化还原反应的离子之间等；本题中还要注意溶液电中性特点，试题有利于培养学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．