Question

【题目】某无色溶液中含有NH4+、K+、Al3+、SO42ˉ四种离子，进行如下实验：

（1）取10 mL该溶液于试管中并滴加Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03 mol白色沉淀；

（2）取10 mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热)，最后沉淀完全溶解。并且随NaOH溶液的加入，沉淀和气体的变化关系如下图所示。

下列说法不符合事实的是（ ）

A. 根据图所示数据计算实验中使用的NaOH溶液的物质的量浓度为1mol/L

B. 根据信息分析该溶液中焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度为1mol/L

C. 另取一定量该溶液滴加一定量的Ba(OH)2溶液，能使Al3+和SO42ˉ同时完全沉淀

D. NH4+、K+、Al3+、SO42ˉ四种离子的物质的量之比为：2：1：1：3

Answer 1

【答案】C

【解析】试题分析：取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO3）2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.3mol白色沉淀，生成沉淀为BaSO4，说明溶液中含有SO42-，物质的量为0.03mol；另取10mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体，说明溶液中含有NH4+，最后沉淀完全溶解．则说明溶液中含有Al3+，因此原溶液中一定存在：NH4+、Al3+、SO42-，可能含K+。结合图象中沉淀的变化关系，知溶液中含有Al3+为0.01mol需OH-为0.03mol；当沉淀增加到一定量后开始产生气体，根据NH4++OH-＝NH3↑+H2O结合图象，知溶液中含有NH4+为0.02mol需OH-为0.02mol；最后沉淀完全溶解是由于氢氧化铝与NaOH继续反应，反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-＝AlO2-+2H2O，结合图象中沉淀的变化关系，需OH-为0.01mol；实验中使用的NaOH溶液的总物质的量为：0.03mol+0.02mol+0.01mol＝0.06mol，结合图象中沉淀的变化关系知此时氢氧化钠溶液的体积为60mL，根据c=n÷V＝0.06mol÷0.06L＝lmol/L；由以上分析可知NH4+为0.02mol，Al3+为0.01mol，SO42-为0.03mol，根据溶液呈电中性溶液中阴阳离子所带的正负电荷总数相等，其中正电荷总数为：0.02mol×1+0.01mol×3+n（K+）×1＝0.05mol+n（K+），负电荷总数0.03mol×2＝0.06mol，所以n（K+）＝0.01mol，则A、根据以上分析可知，氢氧化钠的浓度为1mol/L，A正确；B、溶液中焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度为0.01mol÷0.01L＝1 mol/L，B正确；C、Al3+为0.01mol，SO42-为0.03mol，加入氢氧化钡溶液，当硫酸根完全沉淀时，铝离子已转化为偏铝酸钠，C不正确；D、根据以上分析可知，NH4+为0.02mol，K+为0.01mol、 Al3+为0.01mol，SO42-为0.3mol，NH4+、K+、Al3+、SO42-四种离子的物质的量之比为2：1：1：3，故D确，答案选C。