Question

15．某实验小组对一含有Al³⁺的未知溶液进行了如下分析：
（1）滴入少量氢氧化钠，无明显变化；
（2）继续滴加NaOH溶液，有沉淀生成；
（3）滴入过量的氢氧化钠，白色沉淀明显减少．实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系．下列说法错误的是（　　）

• A． 该未知溶液中一定含有Al³⁺  Mg²⁺  H⁺三种阳离子
• B． 滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol•L^-1
• C． 若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量可能为6 g
• D． 若另一种离子为二价阳离子，则a=10

Answer 1

分析 A、依据实验过程分析滴入氢氧化钠无沉淀，说明含有H⁺，继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀，说明溶液中含有Al³⁺，加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少，图象分析说明溶液中除了铝离子，应还有另一种金属阳离子；
B、依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20mol-0.15mol=0.05mol，消耗氢氧化钠溶液体积=110ml-100ml=10ml，氢氧化钠的浓度=$\frac{0.05mol}{0.01L}$=5mol/L；
C、最后得到的沉淀不能确定其成分，所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量，若果为氧化镁，按照方程式计算；
D、若另一种阳离子为二价金属阳离子，依据离子反应过程金属分析判断，氢氧化铝形成最大沉淀量0.05mol，二价金属物质的量为0.15mol，消耗氢氧化钠物质的量为0.05mol×3+0.15mol×2+a×10^-3L×5mol/L=0.1L×5mol/L，a=10ml．

解答 解：A、实验过程分析滴入氢氧化钠无沉淀，说明含有H⁺，继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀，说明溶液中含有Al³⁺，加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少，图象分析说明溶液中除了铝离子，应还有另一种金属阳离子，该未知溶液中至少含有3种阳离子，但不一定是镁离子，故A产错误；
B、依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20mol-0.15mol=0.05mol，消耗氢氧化钠溶液体积=110ml-100ml=10ml，氢氧化钠的浓度=$\frac{0.05mol}{0.01L}$=5mol/L，故B正确；
C、最后得到的沉淀不能确定其成分，若沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁，根据原子守恒，则氧化铝为0.025mol，氧化镁为0.15mol，固体质量为0.025×102+0.15×40=6g，故C正确；
D、若另一种阳离子为二价金属阳离子，生成氢氧化铝最大沉淀量0.05mol，二价金属物质的量为0.15mol，开始消耗氢氧化钠体积为aml，消耗氢氧化钠物质的量为0.05mol×3+0.15mol×2+a×10^-3L×5mol/L=0.1L×5mol/L，a=10，故D正确；
故选A．

点评 本题考查了图象分析的方法掌握，物质性质的分析应用，定量计算和图象中的定量分析是解题关键，题目难度较大．