Question

有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种（忽略由水电离产生的H⁺、OH^-）：H⁺、NH₄⁺、K^＋、Mg^2＋、Cu^2＋、Al³⁺、NO₃^－、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6.99 g。[
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＋、CO32－

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2mol·L－1

Answer 1

B

解析试题分析：溶液是无色的，因此一定不存在铜离子。第一份加足量AgNO₃溶液后，有白色沉淀产生，这说明溶液中至少含有CO₃^2－、SO₄^2－中的一种。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6.99 g。则该办事处是硫酸钡或碳酸钡或是二者的混合物。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。根据图像可知，开始立即出现沉淀，这说明不存在大量的氢离子。当沉淀达到最大值时保持不变，这说明加入的氢氧化钠与溶液中的NH₄^＋反应生成一水合氨，因此一定含有NH₄^＋。继续加入氢氧化钠溶液，沉淀开始减少，但不完全消失。这说明沉淀应该是氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，所以溶液中一定含有Mg^2＋、Al^3＋，则一定不存在CO₃^2－，所以一定还含有SO₄^2－。A、原溶液一定不存在H⁺、Cu^2＋、CO₃^2－，A正确；B、硫酸钡的质量是6.99g，物质的量＝6.99g÷233g/mol＝0.03mol。根据图像可知，氢氧化镁的物质的量是0.01mol，则此时氢氧化镁消耗的氢氧化钠应该是0.02mol。溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积是5ml，则产生氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积15ml。所以产生氢氧化镁消耗的氢氧化钠溶液体积是10mol，所以根据方程式Mg^2＋＋2OH^－＝Mg(OH)₂↓、Al^3＋＋3OH^－＝Al(OH)₃↓可知，氢氧化镁与氢氧化铝的物质的量相等，都是0.01mol。与NH₄^＋反应的氢氧化钠溶液体积是10ml，所以NH₄^＋的物质的量是0.02mol。根据溶液的电中性可知，溶液中阴离子SO₄^2－的电荷数是0.06mol，而阳离子 的电荷数是0.02mol+0.03mol+0.02mol＝0.07mol，所以溶液中一定还含有NO₃^－，但不能确定原溶液是否含有K^＋，B不正确；C、原溶液确定含Mg^2＋、Al^3＋、NH₄^＋，且n(Mg^2＋):n(Al^3＋):n( NH₄^＋)＝1:1:2，C正确；D、实验所加的NaOH的浓度为0.02mol÷0.01L＝2mol·L^－1，D正确，答案选B。
考点：考查离子共存、离子检验的有关判断和计算