Question

某溶液中可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、HCO₃^—等離子。當向該溶液中加入一定物質的量濃度的NaOH溶液時，發現生成沉淀的物質的量隨加入NaOH溶液的體積變化如圖所示，下列說法正確的是

A．d點溶液中含有的溶質只有Na2SO4

B．原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物質的量之比為1:1

C．ab段發生的離子反應為：Al3++3OH-= Al(OH)3↓，Mg2++2OH—= Mg(OH)2↓

D．原溶液中含有的陽離子必定有H+、NH4+、Al3+，但不能肯定Mg2+和Fe3+中的哪一種

Answer 1

B

解析試題分析：根據圖象第一段，沉淀不是馬上出現，可知一定有氫離子，H⁺與HCO₃^—不能共存，所以無HCO₃^—。酸堿中和反應是一切反應的優先反應，生成沉淀在后面溶解一部分，一定有鋁離子，根據第三段，和氫氧化鈉反應的離子不產生沉淀，證明是銨根離子，根據坐標得生成沉淀用了6體積的氫氧化鈉，其中氫氧化鋁溶解用了一體積的氫氧化鈉，所以形成氫氧化鋁用了三體積的氫氧化鈉，還有三體積的氫氧化鈉一定是被三價鐵離子消耗，所以一定含有三價鐵離子，一定不含碳酸根離子和鎂離子，即原溶液中含有的陽離子是H⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺；溶液中電荷守恒判斷陰離子只能含有SO₄^2-；根據坐標得生成沉淀用了6體積的氫氧化鈉，其中氫氧化鋁溶解用了1體積的氫氧化鈉，所以形成氫氧化鋁用了3體積的氫氧化鈉，還有3體積的氫氧化鈉一定是被三價鐵離子消耗，原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物質的量之比為1：1，中和氫離子用了1體積氫氧化鈉，過程中與銨根離子反應有了2體積氫氧化鈉，依據圖象中 的定量關系計算寫出物質的量之比，H⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺物質的量之比為1：2：1：1，各段反應：0---a：H⁺+OH^-=H₂O； a---b：Al³⁺+3OH^-=Al(OH)₃↓;Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃↓-b---c：NH₄⁺+OH^-H₂O+NH₃↑；c---d：Al(OH)₃+ OH^-=AlO₂^-+2H₂O.A.d點的溶液為Na₂SO₄和NaAlO₂溶液的混合溶液。錯誤。B．原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物質的量之比為1:1。正確。C．ab段發生的離子反應為：Al³⁺+3OH^-= Al(OH)₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃↓。D．原溶液中含有的陽離子必定有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺。錯誤。
考點：考查圖像法在混合溶液中離子的鑒定及含量多少的計算中的應用的知識。