Question

【題目】某溶液中可能含有下列5種離子中的幾種：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、Cl-。為確認該溶液組成進行如下實驗：①取20.0 mL該溶液，加入32.5 mL 4.00 molL-1 NaOH溶液加熱，有白色沉淀產生，無刺激氣味氣體生成。過濾、洗滌、干燥，得沉淀2.03 g。再將濾液稀釋至100mL，測得濾液中c(OH-)=0.2 molL-1；②另取20.0 mL該溶液，加入足量的AgNO3溶液，生成白色沉淀14.35 g。關于原溶液組成結論正確的是

A.一定含有Mg2+、Al3+、Cl-，不含有Na+、NH4+

B.一定含有Na+、Mg2+、Cl-，不含有NH4+、可能含有Al3+

C.c(Mg2+)為1.75 molL-1，c(Na+)為1.50 molL-1

D.c(Cl-)為5.00 molL-1，c(Al3+)為1.00 molL-1

Answer 1

【答案】A

【解析】

①取20.0 mL該溶液，加入32.5 mL 4.00 molL-1 NaOH溶液加熱，有白色沉淀產生，可能含有Mg2+、Al3+中至少一種離子；無刺激氣味氣體生成，說明沒有NH4+。過濾、洗滌、干燥，得沉淀2.03 g。n(NaOH)(總)=0.0325 L ×4.00 mol/L=0.13mol,再將濾液稀釋至100mL，測得濾液中c(OH-)=0.2 molL-1，溶液顯堿性，在堿過量時不可能存在Al(OH)3沉淀，所以沉淀2.03 g為Mg(OH)2，n(Mg2+)=2.03 g÷58g/mol=0.035mol； Mg2+消耗的OH-的物質的量是0.035mol×2=0.07mol，剩余的OH-的物質的量是0.1mL×0.2mol/l=0.02 mol；0.13mol－0.07mol－0.02 mol=0.04mol＞0，說明溶液中含有Al3+，發生反應: Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；n(Al3+)=0.01mol；②另取20.0 mL該溶液，加入足量的AgNO3溶液，生成白色沉淀14.35 g。含有Cl-，n(Cl-)=14.35 g÷143.5 g/mol=0.1mol；此時溶液中陽離子帶的正電荷總數是：2n(Mg2+)+3n(Al3+)=2×0.035mol+3×0.01mol=0.1mol，陰離子帶的負電荷總數是1×n(Cl-)=1×0.1mol=0.1mol，正負電荷總數相等。c(Mg2+)=0.035mol÷0.02L=1.75 mol/L；c(Al3+)=0.01mol÷0.02L=0.5 mol/L，無NH4+、Na+，故答案選A。