Question

【题目】有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H＋、OH－)：H＋、NH4+、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3＋、NO3-、CO32-、SO42-，现取三份100 mL溶液进行如下实验：

①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生。②第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99 g。③第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图。根据上述实验，以下推测不正确的是

A. 原溶液一定不存在H＋、Cu2＋、CO32-

B. 不能确定原溶液是否含有K＋、NO3-

C. 原溶液确定含Mg2＋、Al3＋、NH4+，且n(Mg2＋)∶n(Al3＋)∶n(NH4+)＝1∶1∶2

D. 实验所加的NaOH的浓度为2 mol·L－1

Answer 1

【答案】B

【解析】

溶液是无色透明的，所以不含有颜色的离子，故Cu2+一定不存在；

通过图象知，在加入过量的NaOH的过程中，一开始就有沉淀生成，说明不含有H+；沉淀部分溶解，推断一定含有Al3+；K+不能和中学常见物质反应产生特殊现象进行判断，只能用焰色反应判断，则不能确定是否含K+；

①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生，推断一定有CO32-、SO42-两种中的一种．因通过图象知含有Al3+；铝离子和碳酸根离子发生双水解，不能共存，所以推断一定不含有CO32-、一定含有SO42-；

②第二份加足里BaCl2 溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g，推断生成3×10-2molBaSO4，所以n（SO42-）=3×10-2mol；

③第三份逐滴滴加NaOH 溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图，通过图象知，在加入过量的过氧化钠的过程中，一开始就有沉淀生成，说明不含有H+，沉淀部分溶解，推断一定含有Al3+；图象中有一段平台，说明加入OH-时无沉淀生成，有NH4+，NH4++OH-=NH3H2O，最后溶液中有沉淀，说明溶液中含Mg2+，通过此实验无法判断是否含有Na+，

A．由上述分析可知，原溶液一定不存在H+、Fe3+、CO32-，选项A正确；

B．原溶液确定含有Mg2+、Al3+、NH4+，由图可知，沉淀最大时是氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，且n[Mg(OH)2]+n[Al(OH)3]=0.02mol，沉淀最小时，为氢氧化镁，故n[Mg(OH)2]=0.01mol，故n[Al（OH）3]=0.02mol-0.01mol=0.01mol，根据铝元素守恒可知n（Al3+）=n[Al(OH)3]=0.01mol，根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓，需OH-0.03mol；根据镁元素守恒可知原溶液中n（Mg2+）=n[Mg(OH)2]=0.01mol，根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，需OH-0.02mol；生成沉淀最大量时需OH-0.05mol，由图可知消耗NaOH 25mL，所以c（NaOH ）===2molL-1；根据NH4++OH-=NH3H2O，所以可得到NH4+的物质的量为0.01L×2molL-1=2×10-2mol，则n（Mg2+）：n（Al3+）：n（NH4+）：n（SO42-）═0.01mol：0.01mol：2×10-2mol：3×10-2mol=1：1：2：3，由电荷守恒可知1×2+1×3+2×1>3×2，则应存在NO3-，不能确定是否含K+，选项B错误；

C．由选项B的计算可知，实验所加的NaOH的浓度为2molL-1，选项C正确；

D．由选项B的计算可知，原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4+，且n（Mg2+）：n（Al3+）：n（NH4+）=1：1：2，选项D正确；

答案选B。