题目内容
【题目】某无色溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子中的几种,当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示。下列说法一定正确的是( )
A.一定存在H+、Mg2+、Al3+、NH4+,一定不存在Na+、SO42-、Fe3+
B.一定存在H+、Al3+、NH4+、SO42-,可能存在Na+、Mg2+
C.溶液中c(H+)∶c(Al3+)∶c(Mg2+)=1∶1∶2
D.溶液中
【答案】D
【解析】
无色溶液则不含有棕黄色离子Fe3+;由图可知开始加入NaOH没有沉淀和气体产生,则一定有H+,后来有沉淀产生且最后减少一定有Al3+,且没有消失,则一定有Mg2+;中间段沉淀的质量不变,应为NH4++OH-=NH3·H2O的反应,则有NH4+,根据离子反应发生的条件进行判断及用相关化学方程式进行计算;为了保持电荷守恒还要含有阴离子SO42﹣,无法确定是否存在Na+。
从图象可知,开始时无沉淀产生,说明含有H+,H++OH-=H2O,氢离子消耗NaOH溶液的体积为1体积,则含有H+1mol,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,铵根消耗氢氧化钠为3体积,则含有NH4+3mol;沉淀溶解的反应为Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O,消耗氢氧化钠为1体积,可知含有Al3+1mol,根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓,铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积,所以还有2体积的氢氧化钠应该用于镁离子的沉淀,由Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,得含有Mg2+是1mol,最后溶液中仍存在沉淀为Mg(OH)2;为了保持电荷守恒肯定含有阴离子SO42﹣,无法确定是否存在Na+。。
A.一定存在SO42﹣,无法确定是否存在Na+,A错误;
B.没有溶于氢氧化钠溶液的沉淀是氢氧化镁,说明一定存在Mg2+,B错误;
C.由图判断溶液中c(H+):c(Al3+):c(Mg2+)为1:1:1,C错误;
D. H+、NH4+、Mg2+、Al3+所带正电荷是9 mol,所以为了保持电荷守恒,若无Na+,则SO42﹣为4.5 mol,比值等于,若有Na+,则SO42﹣大于4.5 mol,溶液中比值小于,D正确。
答案选D。