Question

某溶液中可能含有H⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-等离子．当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A、原溶液中含有的阳离子只有H⁺、Fe³⁺、Al³⁺
• B、原溶液中一定不含有SO₄^2-
• C、原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为l：l
• D、反应最后形成的溶液中溶质只有Na₂SO₄

Answer 1

考点：常见离子的检验方法

专题：图示题

分析：A．根据生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象来确定存在的离子；
B．根据电荷守恒结合A选项的内容来确定存在的离子；
C．根据消耗氢氧化钠的量和生成沉淀的量来确定离子的物质的量的多少；
D．根据溶液中离子之间的反应来确定含有的溶质．

解答： 解：A．根据图象第一段，沉淀不是马上出现，可知一定有氢离子，酸碱中和反应是一切反应的优先反应，生成沉淀在后面溶解一部分，一定有铝离子，根据第三段，和氢氧化钠反应的离子不产生沉淀，证明是铵根离子，根据坐标得生成沉淀用了6体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解用了一体积的氢氧化钠，所以形成氢氧化铝用了三体积的氢氧化钠，还有三体积的氢氧化钠一定是被三价铁离子消耗，所以一定含有三价铁离子，所以一定含有三价铁离子，一定不含碳酸根离子，即原溶液中含有的阳离子是H⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺，故A错误；
B．根据A的推断，解题图象第二段和最后剩余沉淀的量，可以知道氢氧化铝的沉淀量和另一沉淀的量是相等的，即一定是三价铁离子，一定不含有镁离子，所以含有的阳离子是H⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺，一定不含碳酸根离子，溶液中需要正、负离子，故一定有阴离子SO₄^2-，故B错误；
C．根据坐标得生成沉淀用了6体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解用了1体积的氢氧化钠，所以形成氢氧化铝用了3体积的氢氧化钠，还有3体积的氢氧化钠一定是被三价铁离子消耗，原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1：1，故C正确；
D．根据溶液中的离子的存在情况可知道，最后溶液中含有的溶质除了Na₂SO₄，还有偏铝酸钠，故D错误；
故选C．

点评：本题是一道有关离子检验的综合知识题目，考查角度很广，难度较大．氢氧化铝是两性氢氧化物溶于强碱是解题关键．