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+、NH4+、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3+、NO3－、CO32－、SO42－，現取三份100mL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＋、CO32－

B. 不能確定原溶液是否含有K＋、NO3－

C. 實驗所加的NaOH的濃度為2mol·L－1

D. 原溶液確定含Mg2＋、Al3＋、NH4＋，且n(Mg2＋）:n(Al3＋）:n( NH4＋）＝1:1:2

Answer 1

【答案】B

【解析】試題分析：溶液是無色透明的，所以不含有顏色的離子，故Cu2+水溶液是藍色的，一定不存在；通過圖象知，向溶液中加入過量的NaOH的過程中，開始滴加立刻有沉淀生成，說明不含有H+；當NaOH溶液過量時沉淀部分溶解，推斷一定含有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，推斷含有CO32－、SO42-兩種中的至少一種．因通過圖象知含有Al3+；鋁離子和碳酸根離子發生雙水解，不能共存，所以推斷一定不含有CO32－、則一定含有SO42-；②第二份加足里BaCl2溶液后，有白色沉淀產生，經洗滌、干燥后，沉淀質量為6.99g，推斷生成n(BaSO4）=3×10-2mol，根據元素守恒可知n(SO42-）= n(BaSO4）=3×10-2mol；③根據第三份逐滴滴加NaOH溶液產生沉淀與NaOH溶液的體積關系圖，可知，一開始滴加NaOH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，反應是NH4++OH-=NH3·H2O，有NH4+存在，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－，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 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）33↓，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Na0H25mL，所以c（NaOH ）===2mol/L；根據NH4++OH-=NH3·H2O，所以可得到NH4+的物質的量為0.01L×2mol/L=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-，B錯誤；C．由選項B的計算可知，實驗所加的NaOH的濃度為2mol/L，C正確；D．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，D正確。