Question

某溶液中可能含有H^＋、Na^＋、NH₄⁺、Mg^2＋、Fe^3＋、Al^3＋、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，发现生成沉淀物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示，下列说法正确的是

A．原溶液中含有的阳离子是H＋、NH4+、Mg2＋、Al3＋

B．原溶液中一定含有SO42-和Na＋

C．原溶液中SO42-的物质的量至少为4.5mol

D．反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO4

Answer 1

C

解析试题分析：向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，开始无沉淀，说明溶液中含有H+离子，由于2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，所以不含有CO₃^2-；随着NaOH的加入，沉淀越来越多，当沉淀达到最大值时，沉淀的质量不再变化，说明发生反应NH₄⁺+OH^-=NH₃·H₂O 。则含有NH₄⁺；再继续加入沉淀又有所减少，说明含有Al³⁺,则根据图像可知n（Al³⁺）=1mol,产生沉淀Al（OH）₃沉淀消耗NaOH的物质的量为3mol，使Al（OH）₃沉淀溶解消耗NaOH为1mol，由图可看出1mol的NaOH占有的体积为1个格。在溶液中发生反应：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓; Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O.由于沉淀未完全溶解，说明还含有难溶性物质。该沉淀为1mol，产生该沉淀消耗NaOH为3mol，是Fe（OH）₃则原溶液含有n（H^＋）="1mol;" n（NH₄⁺）=2mol;n（Al^3＋）=1mol;n（Fe^3＋）="1mol." 根据溶液的电中性原理，则一定还含有SO₄^2-。若原溶液中不含有Na⁺，则2n（SO₄^2-）= n（H^＋）+ n（NH₄⁺）+ 3n（Al^3＋）+3 n（Fe^3＋）.="1+2+3×1+3×1=9mol," n（SO₄^2-）="4." 5mol;若原溶液中含有Na+，则阴离子SO₄^2-的物质的量还要增多。因此原溶液中SO₄^2-的物质的量至少为4.5mol.由上述分析可知：反应到最后一定含有的物质为Na₂SO₄及NaAlO₂。
考点：考查图像法在物质的鉴定中既含量的测定中的应用的知识。