题目内容
【题目】某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的几种。①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。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-和SO42-,可能含有Cl-
C.溶液中n(Mg2+)=0.1mol
D.n(H+) :n(NH4+) : n(Al3+) : n(Mg2+)=2:4:2:1
【答案】D
【解析】
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﹣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﹣和Cl﹣的最少一种,据此分析。
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﹣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﹣和Cl﹣的最少一种,
A、溶液中的阳离子有H+、NH4+、Mg2+、Al3+,故A错误;
B、由分析知SO42﹣和Cl﹣最少含有一种,故B错误;
C、由D分析知镁离子的物质的量是0.05mol,故C错误;
D、根据图象特点可以知道:加入氢氧化钠,先与氢离子反应,再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀,再与铵根反应得到一水合氨,再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠,根据第二段是氢氧化钠与铵根反应得到一水合氨的阶段,即NH4++OH﹣=NH3H2O,消耗氢氧化钠的物质的量为0.7mol﹣0.5mol=0.2mol,所以溶液中n(NH4+)=0.2mol;根据第一段是氢氧化钠中和氢离子的阶段,所以氢离子的物质的量是0.1mol,根据第四段是氢氧化铝和氢氧化钠反应的阶段,即Al(OH)3~OH﹣~[Al(OH)4]﹣,则消耗氢氧化钠的物质的量为:0.8mol﹣0.7mol=0.1mol,根据第二段是将铝离子和镁离子反应生成沉淀的阶段,根据Al3+~3OH﹣~Al(OH)3,Mg2+~2OH﹣~Mg(OH)2,0.1mol氢氧化铝消耗氢氧化钠的物质的量是0.3mol,所以镁离子消耗氢氧化钠的物质的量是:0.5mol﹣0.1mol﹣0.3mol=0.1mol,所以镁离子的物质的量是0.05mol,所以n(H+) :n(NH4+) : n(Al3+) : n(Mg2+)=2:4:2:1,故D正确。
答案选D。