Question

【題目】某溶液中可能含有H＋、NH4＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO32－、SO42－、Cl－中的幾種。①若加入鋅粒，產生無色無味的氣體；②若加入NaOH溶液，產生白色沉淀，且產生的沉淀量與加入NaOH的物質的量之間的關系如圖所示。則下列說法正確的是

A.溶液中的陽離子只有H＋、Mg2＋、Al3＋

B.溶液中一定不含CO32－和SO42－，可能含有Cl－

C.溶液中n(Mg2＋)=0.1mol

D.n(H＋) :n(NH4＋) : n(Al3＋) : n(Mg2＋)=2:4:2:1

Answer 1

【答案】D

【解析】

若加入鋅粒，產生無色無味無毒的氣體，說明氣體是氫氣，因此溶液顯酸性，則CO32﹣不能大量共存；加入NaOH溶液，產生白色沉淀，說明不存在鐵離子；根據產生的沉淀量與加入NaOH的物質的量之間的關系圖可知，溶液中一定含有Mg2+、Al3+；又因為當沉淀達到最大值時，繼續進入氫氧化鈉，沉淀不變，這說明溶液中還存在NH4+，由于溶液中還必須存在陰離子，所以一定還有SO42﹣和Cl﹣的最少一種，據此分析。

若加入鋅粒，產生無色無味無毒的氣體，說明氣體是氫氣，因此溶液顯酸性，則CO32﹣不能大量共存；加入NaOH溶液，產生白色沉淀，說明不存在鐵離子；根據產生的沉淀量與加入NaOH的物質的量之間的關系圖可知，溶液中一定含有Mg2+、Al3+；又因為當沉淀達到最大值時，繼續進入氫氧化鈉，沉淀不變，這說明溶液中還存在NH4+，由于溶液中還必須存在陰離子，所以一定還有SO42﹣和Cl﹣的最少一種，

A、溶液中的陽離子有H+、NH4+、Mg2+、Al3+，故A錯誤；

B、由分析知SO42﹣和Cl﹣最少含有一種，故B錯誤；

C、由D分析知鎂離子的物質的量是0.05mol，故C錯誤；

D、根據圖象特點可以知道：加入氫氧化鈉，先與氫離子反應，再與鎂、鋁離子反應生成氫氧化物沉淀，再與銨根反應得到一水合氨，再與氫氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉，根據第二段是氫氧化鈉與銨根反應得到一水合氨的階段，即NH4++OH﹣＝NH3H2O，消耗氫氧化鈉的物質的量為0.7mol﹣0.5mol＝0.2mol，所以溶液中n（NH4+）＝0.2mol；根據第一段是氫氧化鈉中和氫離子的階段，所以氫離子的物質的量是0.1mol，根據第四段是氫氧化鋁和氫氧化鈉反應的階段，即Al(OH)3～OH﹣～[Al(OH)4]﹣，則消耗氫氧化鈉的物質的量為：0.8mol﹣0.7mol＝0.1mol，根據第二段是將鋁離子和鎂離子反應生成沉淀的階段，根據Al3+～3OH﹣～Al(OH)3，Mg2+～2OH﹣～Mg(OH)2，0.1mol氫氧化鋁消耗氫氧化鈉的物質的量是0.3mol，所以鎂離子消耗氫氧化鈉的物質的量是：0.5mol﹣0.1mol﹣0.3mol＝0.1mol，所以鎂離子的物質的量是0.05mol，所以n(H＋) :n(NH4＋) : n(Al3＋) : n(Mg2＋)=2:4:2:1，故D正確。

答案選D。