题目内容
【题目】某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32﹣、SO42﹣、NO3﹣中的几种.①若加入锌粒,产生无色无味无毒的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量之间的关系如右图所示.则下列说法正确的是( )
A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+
B.溶液中一定不含CO32﹣ , 一定含有SO42﹣和NO3﹣
C.溶液中n(NH4+)=0.2 mol
D.三种离子的物质的量之比n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=1:1:1
【答案】C
【解析】解:若加入锌粒,产生无色无味无毒的气体,说明气体是氢气,因此溶液显酸性,则CO32﹣和NO3﹣不能大量共存;
加入NaOH溶液,产生白色沉淀,说明不存在Fe3+;根据产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系图可知,溶液中一定含有Mg2+、Al3+;又因为当沉淀达到最大值时,继续进入氢氧化钠,沉淀不变,这说明溶液中还存在NH4+ , 由于溶液中还必须存在阴离子,所以一定还有SO42﹣;
由图象可知,第一阶段为氢离子与氢氧化钠反应,消耗氢氧化钠为0.1mol,则n(H+)=0.1mol;
第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应,消耗氢氧化钠为0.7mol﹣0.5mol=0.2mol,则n(NH4+)=0.2mol;
最后阶段为氢氧化钠溶解氢氧化铝,消耗氢氧化钠0.8mol﹣0.7mol=0.1mol,则n[Al(OH)3]=0.1mol,根据铝元素守恒可知n(Al3+)=0.1mol;
第二阶段为氢氧化钠沉淀镁离子、铝离子,共消耗氢氧化钠为0.5mol﹣0.1mol=0.4mol,则n(Mg2+)=(0.4mol﹣0.1mol×3)÷2=0.05mol,
A.由上述分析可知,溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+、NH4+ , 故A错误;
B.由上述分析可知,溶液中一定不含CO32﹣、NO3﹣ , 一定含有SO42﹣ , 故B错误;
C.由上述分析可知,溶液中n(NH4+)=0.2mol,故C正确;
D.由上述分析可知,溶液中n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=0.1mol:0.1mol:0.05mol=2:2:1,故D错误,
故选C.
若加入锌粒,产生无色无味无毒的气体,说明气体是氢气,因此溶液显酸性,则CO32﹣和NO3﹣不能大量共存;加入NaOH溶液,产生白色沉淀,说明不存在铁离子;根据产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系图可知,溶液中一定含有Mg2+、Al3+;又因为当沉淀达到最大值时,继续进入氢氧化钠,沉淀不变,这说明溶液中还存在NH4+ , 由于溶液中还必须存在阴离子,所以一定还有SO42﹣ . 结合图象中各阶段消耗的氢氧化钠,计算溶液中n(H+)、n(Mg2+)、n(Al3+)、n(NH4+),据此解答.