Question

2．某溶液中可能含有OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₄^2-、Na⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺．当向该溶液中加入一定物质的量浓度的盐酸时，发现生成沉淀物质的量随盐酸的体积变化如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 原溶液一定含有Na₂SO₄
• B． 反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl
• C． 原溶液中一定含有的阴离子是OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-、SiO₃^2-
• D． 原溶液中含有CO₃^2-与AlO₂^-的物质的量之比为1：1

Answer 1

分析 依据图象分析可知，开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应，说明溶液中一定含OH^-离子，则与氢氧根离子不能共存的离子为Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；随后反应生成沉淀逐渐增大，说明是AlO₂^-、和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，继续加入盐酸沉淀量不变，消耗盐酸的离子只能是CO₃^2-离子，反应完后继续加入盐酸，沉淀逐渐减小，到不再改变，进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀，氢氧化铝沉淀溶于盐酸，最后剩余沉淀为硅酸；硫酸根离子不能确定存在，但根据溶液的电中性可知，溶液中一定含有Na⁺离子．

解答 解：依据图象分析可知，开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应，说明溶液中一定含OH^-离子，则与氢氧根离子不能共存的离子为Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；随后反应生成沉淀逐渐增大，说明是AlO₂^-、SiO₃^2-和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，继续加入盐酸沉淀量不变，消耗盐酸的离子只能是CO₃^2-离子，反应完后继续加入盐酸，沉淀逐渐减小，到不再改变，进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀，氢氧化铝沉淀溶于盐酸，最后剩余沉淀为硅酸；硫酸根离子不能确定存在，但根据溶液的电中性可知，溶液中一定含有Na+离子；
A、溶液中硫酸根离子不能确定，剩余原溶液不中一定含有Na₂SO₄，故A错误；
B、反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl和AlCl₃，故B错误；
C、依据判断原溶液中一定含有的阴离子是：OH^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-，故C正确；
D、依据图象可知和碳酸根离子反应的盐酸为2L，CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O 氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4L，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；原溶液中含有CO₃^2-与AlO₂^-的物质的量之比为3：4，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了离子检验的方法应用，图象分析判断是解题关键，硅酸根离子、偏铝酸根离子和酸反应生成沉淀，氢氧化铝是两性氢氧化物溶于强酸是解题关键．