Question

某10mL溶液中可能含有OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₄^2-、K⁺、Na⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺等离子，向溶液中逐滴加入1mol/L的盐酸，生成沉淀物质的量与加入盐酸体积的关系如图所示，下列说法中正确的是（　　）

• A、原溶液肯定含有OH^-，CO₃^2-，AlO₂^-，SiO₃^2-，Na⁺
• B、若原溶液中只含有某一种阳离子（不考虑水电离出引厂来的氢离子）且忽略反应前后溶液体积变化，那么该离子在原溶液中的物质的量浓度为

  a+2

  a+12

  mol/L
• C、n（CO₃^2-）：n（AlO₂^-）=3：4
• D、a值肯定等于4

Answer 1

分析：依据图象分析可知，开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的OH^-反应，则与氢氧根离子反应的离子不能共存：Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；然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，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，溶液中至少含有K⁺、Na⁺离子中的一种．

解答：解：由图象可知，开始加入HCl时无沉淀生成，说明加入的HCl与溶液中OH^-的反应，则溶液中一定不会存在与氢氧根离子发生反应的离子：Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；之后开始生成沉淀且反应生成沉淀逐渐增大，说明溶液中存在AlO₂^-、SiO₃^2-，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，碳酸根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，溶液中至少含有K⁺、Na⁺离子中的一种离子，
A、依据判断原溶液中一定含有的离子是：OH^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-，至少含有K⁺、Na⁺离子中的一种离子，不能确定是否含有钠离子，故A错误；
B、没有告诉盐酸体积的单位，无法计算溶液中离子的物质的量浓度，故B错误；
C、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C正确；
D、没有告诉盐酸的体积单位，无法计算a值，故D错误；
故选C．

点评：本题考查了离子检验的方法应用，图象分析判断是解题关键，硅酸根离子、偏铝酸根离子和酸反应生成沉淀，氢氧化铝是两性氢氧化物溶于强酸是解题关键．