Question

有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种：H⁺、NH⁺₄、K⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Al³⁺、NO^﹣₃、CO₃^2﹣、SO₄^2﹣，现取三份100mL溶液进行如下实验

①第一份加足量AgNO₃溶液后，有白色沉淀产生．

②第二份加足量BaCl₂溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g．

③第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图．

根据上述实验，以下推测不正确的是（　　）

　 A． 原溶液一定不存在H⁺、Cu²⁺、CO₃^2﹣

　 B． 不能确定原溶液是否含有K⁺、NO₃^﹣

　 C． 原溶液确定含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺，且n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=1：1：2

　 D． 实验所加的NaOH的浓度为2 mol•L^﹣1

Answer 1

考点： 常见离子的检验方法．

专题： 离子反应专题．

分析： 根据无色溶液可知，有颜色的离子不能存在，一定不含Cu²⁺；

①第一份加足量AgNO₃溶液后，有白色沉淀产生，所以推断一定有CO₃^2﹣、SO₄^2﹣两种离子中的一种；

③第三份逐滴滴加NaOH 溶液，由图可知，开始加入氢氧化钠溶液就有沉淀生成，说明不含有H⁺；沉淀最大时，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解，推断一定含有Al³⁺；图象中有一段平台，说明加入OH^﹣时无沉淀生成，有NH₄⁺，NH₄⁺+OH^﹣=NH₃•H₂O，说明含有铵根离子，最后溶液中有沉淀，说明溶液中含Mg²⁺，镁离子和碳酸根离子不共存，所以溶液中一定不含碳酸根离子，含有硫酸根离子；

②第二份加足量BaCl₂溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g，则溶液中n（SO₄^2﹣）=．

解答： 解：根据无色溶液可知，有颜色的离子不能存在，一定不含Cu²⁺；

①第一份加足量AgNO₃溶液后，有白色沉淀产生，所以推断一定有CO₃^2﹣、SO₄^2﹣两种离子中的一种；

③第三份逐滴滴加NaOH 溶液，由图可知，开始加入氢氧化钠溶液就有沉淀生成，说明不含有H⁺；沉淀最大时，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解，推断一定含有Al³⁺；图象中有一段平台，说明加入OH^﹣时无沉淀生成，有NH₄⁺，NH₄⁺+OH^﹣=NH₃•H₂O，说明含有铵根离子，最后溶液中有沉淀，说明溶液中含Mg²⁺，镁离子和碳酸根离子不共存，所以溶液中一定不含碳酸根离子，含有硫酸根离子；

②第二份加足量BaCl₂溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g，则溶液中n（SO₄^2﹣）=；

A．通过以上分析知，溶液中一定不存在H⁺、Cu²⁺、CO₃^2﹣，故A正确；

B．当加入40mLNaOH溶液时，剩余的沉淀是Mg（OH）₂，n（Mg（OH）₂）=0.01mol，根据原子守恒知，n（Mg²⁺）=0.01mol，c（Mg²⁺）==0.1mol/L，生成0.01molMg（OH）₂需要n（NaOH）是0.02mol，Al（OH）₃和NaOH反应生成NaAlO₂需要NaOH溶液的体积是5mL，则铝离子和NaOH溶液反应生成Al（OH）₃沉淀时需要NaOH溶液的体积是15mL，则生成氢氧化镁需要NaOH溶液的体积是10mL，所以c（NaOH）==2mol/L，氢氧化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO₂时，结合原子守恒知，c（Al³⁺）==0.1mol/L，c（NH₄⁺）==0.2mol/L，溶液中c（SO₄^2﹣）==0.3mol/L，

根据溶液中电荷守恒知，3c（Al³⁺）+c（NH₄⁺）+2（Mg²⁺）＞2c（SO₄^2﹣），所以溶液中还存在硝酸根离子，故B错误；

C．根据图象知，35﹣40mL时Al（OH）₃和NaOH反应生成NaAlO₂，则0﹣25mL时NaOH和Mg²⁺、Al³⁺反应生成沉淀，生成NaAlO₂时需要NaOH5mL，则生成Al（OH）₃需要NaOH 15mL，则有10mLNaOH溶液和镁离子反应，25﹣35mL时氢氧化钠溶液和NH⁺₄反应生成氨水，根据使用NaOH溶液体积知，n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH⁺₄）=1：1：2，故C正确；

D．通过B知，c（NaOH）==2mol/L，故D正确；

故选B．

点评： 本题考查了离子共存、离子反应的计算等知识点，定性分析离子共存、定量分析离子的物质的量是解本题的关键，题目难度中等．