Question

5．某溶液中可能含有SiO₃^2-、OH^-、CO₃^2-、SO₄^2-、AlO₂^-、HCO₃^-、Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺等离子．当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化如图所示．下列说法正确的是（　　）

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

Answer 1

分析 根据图象曲线变化可知，开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应，说明溶液中一定含氢氧根离子，则与氢氧根离子不能共存的有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，由于AlO₂^-与HCO₃^-发生反应生成氢氧化铝沉淀，则溶液中一定不存在HCO₃^-；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，溶液中一定含有钠离子离子，据此进行解答．

解答 解：由图象分析可知，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是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，由于AlO₂^-与HCO₃^-发生反应生成氢氧化铝沉淀，则溶液中一定不存在HCO₃^-；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．依据图象可知和碳酸根离子反应的盐酸为2体积，CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O 氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4体积，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B错误；
C．反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl和AlCl₃，故C错误；
D．依据判断原溶液中一定含有的阴离子是：OH^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了离子检验的方法应用，题目难度中等，正确分析图象曲线变化为解题关键，注意掌握硅酸根离子、偏铝酸根离子、氢氧化铝的化学性质及检验方法，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用能力．