Question

【題目】有一未知的無色溶液，只可能含有以下離子中的若干種(忽略由水電離產生的H＋、OH－)：H＋、NH、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3＋、NO、CO、SO，現取三份100 mL溶液進行如下實驗：①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀產生。②第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀產生，經洗滌、干燥后，沉淀質量為6.99 g。③第三份逐滴滴加NaOH溶液，測得沉淀與NaOH溶液的體積關系如圖。根據上述實驗，以下推測不正確的是

A. 原溶液一定不存在H＋、Cu2＋、CO

B. 不能確定原溶液是否含有K＋、NO

C. 原溶液確定含Mg2＋、Al3＋、NH，且n(Mg2＋) ︰ n(Al3＋) ︰ n(NH)＝1︰1︰2

D. 實驗所加的NaOH的濃度為2 mol·L－1

Answer 1

【答案】B

【解析】有一未知的無色溶液，不含有顏色的離子，含Cu2＋ 的溶液呈藍色，故Cu2＋一定不存在；

通過圖象，加入過量的NaOH，一開始就有沉淀生成，說明不含H＋；沉淀部分溶解，一定含有Al3＋；K＋不能和中學常見物質反應產生特殊現象進行判斷，只能用焰色反應判斷，則不能確定是否含K＋；①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀產生，一定有CO32－、SO42－兩種中的一種，由圖象知含有Al3＋；鋁離子和碳酸根離子發生雙水解，不能共存，所以一定不含有CO32－、一定含有SO42－；②第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀產生，經洗滌、干燥后，沉淀質量為6.99 g，推斷生成3×10-2molBaSO4，所以n（SO42－）=3×10-2mol；③第三份逐滴滴加NaOH溶液，測得沉淀與NaOH溶液的體積關系如圖，通過圖象知，在加入過量的過氧化鈉的過程中，一開始就有沉淀生成，說明不含有H＋，沉淀部分溶解，推斷一定含有Al3＋；圖象中有一段平臺，說明加入OH－時無沉淀生成，有NH4＋，NH4＋+OH－=NH3·H2O，最后溶液中有沉淀，說明溶液中含Mg2＋，通過此實驗無法判斷是否含有K＋；

A、由上述分析可知，原溶液一定不存在H＋、Cu2＋、CO32－，故A正確；B、原溶液確定含有Mg2＋、Al3＋、NH4＋，由圖可知，沉淀最大時是氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀，且n[Mg(OH)2 ]+n[Al(OH)3 ]=0.02mol，沉淀最小時，為氫氧化鎂，故n[Mg(OH)2 ]=0.01mol，故n[Al(OH)3 ]=0.02mol-0.01mol=0.01mol，根據鋁元素守恒可知n（Al3＋）=n[Al(OH)3 ]=0.01mol，根據Al3＋+3OH－=Al(OH)3 ↓，需OH-0.03mol；根據鎂元素守恒可知原溶液中n（Mg2＋）=n[Mg(OH)2 ]=0.01mol，根據Mg2＋+2OH－=Mg(OH)2 ↓，需OH-0.02mol；生成沉淀最大量時需OH-0.05mol，由圖可知消耗NaOH25mL，所以c（NaOH）=n/V=0.05mol/0.025L=2mol·L-1；根據NH4＋+OH－=NH3·H2O，所以可得到NH4＋的物質的量為0.01L×2mol·L-1=2×10-2mol，則n（Mg2＋）：n（Al3＋）：n（NH4＋）：n（SO42－）═0.01mol：0.01mol：2×10-2mol：3×10-2mol=1：1：2：3，由電荷守恒可知1×2+1×3+2×1＞3×2，則應存在NO3－，故B錯誤；C．由選項B的計算可知，原溶液確定含Mg2＋、Al3＋、NH4＋，且n（Mg2＋）：n（Al3＋）：n（NH4＋）=1：1：2，故C正確；D．由選項B的計算可知，實驗所加的NaOH的濃度為2mol·L-1，故D正確；