Question

1L某混合溶液，只可能含有下表中的若干种离子：

可能大量含有的阳离子	H+、K+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+
可能大量含有的阴离子	Cl-、Br-、I-、CO32-、AlO2-

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、原溶液中加入盐酸有沉淀生成
• B、原溶液中一定含有Cl^-和Br^-
• C、反应最后得到的沉淀只有Fe（OH）₃
• D、反应最后形成的溶液中溶质只有NaAlO₂

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：图示题

分析：加入氢氧化钠溶液后，开始时加入1体积氢氧化钠溶液时没有生成沉淀，说明溶液中一定存在氢离子或碳酸根离子，由于后面有沉淀生成及部分沉淀溶解可知，一定存在氢离子；然后生成沉淀消耗了6体积氢氧化钠，溶液中可能存在Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，根据加入过量氢氧化钠溶液后部分沉淀溶解可知，一定存在铝离子，根据图象Al（OH）₃的物质的量与剩余的沉淀的物质的量相等，由关系式OH^-～AlO₂^-可知消耗溶解氢氧化铝消耗了1体积氢氧化钠，所以生成氢氧化铝沉淀消耗了3体积氢氧化钠，另一种离子生成的沉淀的量与消耗的氢氧化钠与铝离子相同，说明另一种离子为+3价离子，则为铁离子；
沉淀的物质的量达到最大后，氢氧化铝没有溶解，说明氢氧根离子与铵离子发生了反应，即溶液中一定存在铵离子，
根据以上分析并结合离子共存、电荷守恒的知识进行解答．

解答： 解：开始时加入1体积氢氧化钠溶液后没有生成沉淀，说明溶液中一定存在氢离子或碳酸根离子，由于后面有沉淀生成及部分沉淀溶解可知，溶液中一定存在Al³⁺，所以溶液中一定不存在CO₃^2-，则一定存在H⁺离子，AlO₂^-能够与氢离子反应，则一定不存在AlO₂^-；
生成沉淀消耗了6体积氢氧化钠，溶液中可能存在生成沉淀的离子：Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，根据最后阶段部分沉淀溶解可知，溶液中一定存在Al³⁺，根据图象氢氧化铝沉淀的物质的量与剩余的沉淀的物质的量相等，由OH^-～AlO₂^-可知消耗溶解氢氧化铝消耗了a体积氢氧化钠，所以生成氢氧化铝沉淀消耗了3体积氢氧化钠，则另一种离子生成的沉淀的量与消耗的氢氧化钠与铝离子相同，说明另一种离子应该为+3价离子，只能为Fe³⁺离子，故原溶液中一定不存在I^-、Fe²⁺、Mg²⁺；
再由沉淀的物质的量达到最大后氢氧化铝没有溶解，说明加入的氢氧化钠溶液与NH₄⁺发生了反应，即溶液中一定存在NH₄⁺；
再根据溶液呈电中性可知，溶液中至少存在Cl^-、Br^-中的1种离子，
根据以上分析可知，原溶液中一定存在的离子为：H⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺；一定不存在的离子为：Mg²⁺、Fe²⁺、I^-、CO₃^2-、AlO₂^-；可能存在的离子为：K⁺；至少存在Cl^-、Br^-中的1种离子，
A．原溶液中不存在偏铝酸根离子，加入盐酸不会生成沉淀，故A错误；
B．根据分析可知，溶液中至少存在Cl^-、Br^-中的至1种离子，不一定都存在，故B错误；
C．根据分析可知，生成的沉淀为氢氧化铝和氢氧化铁的混合物，加入过量氢氧化钠溶液后氢氧化铝沉淀溶解，剩余的沉淀为Fe（OH）₃，故C正确；
D．原溶液中一定存在阴离子，为Cl^-、Br^-中的1种离子，所以最后的溶质不是只有偏铝酸钠，故D错误；
故选C．

点评：本题考查了离子检验的方法应用，题目难度中等，氢氧化铝是两性氢氧化物溶于强碱是解题关键，本题难点在于根据图象中的数据判断铁离子的存在、根据电荷守恒判断溴离子、氯离子的存在情况．