Question

10．某溶液中可能含有OH^-，CO₃^2-，AlO₂^-，SiO₃^2-，SO₄^2-，Na⁺，Fe³⁺，Mg²⁺，Al³⁺等离子，当向溶液中逐滴加入一定物质的量的盐酸时，生成沉淀物质的量与加入盐酸体积的关系如图所示．下列判断正确的是（　　）

• A． 原溶液中一定含有Na₂SO₄
• B． 反应后形成的溶液溶质为NaCl
• C． 原溶液中含有CO₃^2-与AlO₂^-的物质的量比为1：1
• D． 原溶液中一定含有的离子是OH^-，CO₃^2-，SiO₃^2-，AlO₂^-

Answer 1

分析 由图可知，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，以此来解答．

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．根据分析可知，无法判断溶液中是否存在硫酸根离子，故A错误；
B．反应后形成的溶液溶质为NaCl或KCl，故B错误；
C．发生CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O、Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，结合图可知和碳酸根离子反应的盐酸为2体积，氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4体积，原溶液中含有CO₃^2-与AlO₂^-的物质的量之比为3：4，故C错误；
D．根据以上分析可知，原溶液中一定存在的阴离子是：OH^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-，故D正确；
故选D．

点评 本题考查常见离子的检验，为高频考点，把握离子的性质、离子之间的反应为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意图中消耗酸的体积及反应的先后顺序，题目难度中等．