Question

16．某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、HCO₃^-等离子．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溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1：1
• B． ab段发生的离子反应为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓
• C． 原溶液中含有的阳离子必定有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺
• D． d点溶液中含有的溶质只有Na₂SO₄

Answer 1

分析 加入NaOH溶液，开始时没有沉淀生成，说明溶液中含有氢离子；根据产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系图可知，沉淀部分溶解，则溶液中一定含有Al³⁺，根据离子共存可知，溶液中一定不存在HCO₃^-；
当沉淀达到最大值时，继续进入氢氧化钠，沉淀不变，这说明溶液中还存在NH₄⁺；根据溶液电中性可知，溶液中还必须存在阴离子，所以一定还有SO₄^2-；
从ab和cd耗碱体积比值可知，若为Fe³⁺，则Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1：1，刚好与纵坐标数据吻合；若为Mg²⁺，Mg²⁺和Al³⁺的物质的量之比为1.5：1，不能与纵坐标数据吻合，所以溶液中一定含有Fe³⁺，一定不含Mg²⁺．

解答 解：oa段发生反应：H⁺+OH^-=H₂O，bc段发生反应：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，cd 发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故可以肯定溶液中一定有的离子为：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺；从ab和cd耗碱体积比值可知，若为Fe³⁺，则Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1：1，刚好与纵坐标数据吻合；若为Mg²⁺，Mg²⁺和Al³⁺的物质的量之比为1.5：1，不能与纵坐标数据吻合，所以溶液中一定含有Fe³⁺，一定不含Mg²⁺，
A．根据分析可知，原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺，且二者的物质的量相等，即其物质的量之比为1：1，故A正确；
B．溶液中不存在镁离子，ab段发生的反应为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，故B错误；
C．溶液中含有的阳离子必定有Fe³⁺、H⁺、NH₄⁺、Al³⁺，一定不存在Mg²⁺，故C错误；
D．在d点溶液中含有的溶质并不只有Na₂SO₄，还含有NaAlO₂，故D错误；
故选A．

点评 本题考查了常见离子的性质及检验方法，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及检验方法，明确铝元素及其化合物性质为解答关键，本题中正确判断存在铁离子而不存在镁离子为易错点，需要合理分析图象曲线变化及数据．