Question

【題目】某無色稀溶液X中，可能含有如表所列離子中的某幾種．取該溶液適量，向其中加入某試劑Y，產生沉淀的物質的量（n）與加入試劑體積（y）的關系如圖所示．下列說法正確的是（ ）

陰離子	CO32﹣、SiO32﹣、[Al（OH）4]﹣、Cl﹣
陽離子	Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+

A.若Y是鹽酸，則X中一定含有CO32﹣、SiO32﹣、[Al（OH）4]﹣和NH4+
B.若Y是NaOH溶液，則X中一定含有A13+、Fe3+、NH4+、Cl﹣
C.若Y是NaOH溶液，則ab段發生反應的離子方程式為：NH4++OH﹣═NH3↑+H2O
D.若Y是NaOH溶液，則X中的Al3+、Mg2+、NH4+物質的量之比為2：1：4

Answer 1

【答案】D
【解析】解：溶液無色說明溶液中不含Fe3+；（1）如果Y是鹽酸，向溶液中加鹽酸，先生成沉淀，則溶液中可能含SiO32﹣、[Al（OH）4]﹣或兩者中的一種，即生成的沉淀為H2SiO3、Al（OH）3或兩者中的一種，則溶液中不含Al3+、Mg2+；當a﹣b段時，沉淀的量不變化，發生的是鹽酸和碳酸根離子反應生成氣體：CO32﹣+H+═HCO3﹣ ， HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑；當b﹣c段時沉淀的質量減少，即部分沉淀和鹽酸反應：Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O，部分沉淀和鹽酸不反應，說明生成的沉淀既有H2SiO3又有Al（OH）3 ， 原溶液中有SiO32﹣和[Al（OH）4]﹣ ， 則oa段發生反應的離子方程式SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓，[Al（OH）4]﹣+H+═Al（OH）3↓+H2O，由于SiO32﹣和[Al（OH）4]﹣和銨根離子能雙水解，所以溶液中不含NH4+ ， 含有的陽離子是Na+ ． 則X中一定含有的離子是CO32﹣、SiO32﹣、AlO2﹣、Na+ ， oa段發生反應的離子方程式SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓，[Al（OH）4]﹣+H+═Al（OH）3↓+H2O，ab段發生反應的離子方程式CO32﹣+H+═HCO3﹣ ， HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑，bc段發生反應的離子方程式：Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O．
綜上可知含有的離子為：CO32﹣、SiO32﹣、AlO2﹣、Na+；（2）若Y是氫氧化鈉，向溶液中加氫氧化鈉溶液，先生成沉淀，溶液中可能含Al3+、Mg2+或兩者中的一種，由于弱堿陽離子和弱酸根會雙水解而不能共存，即溶液中不含CO32﹣、SiO32﹣、[Al（OH）4]﹣ ， 由于溶液一定要保持電中性，故溶液中一定含Cl﹣；當a﹣b段時，沉淀的量不變化，是氫氧化鈉和銨根離子反應生成氣體：NH4++OH﹣═NH3H2O，即溶液中含NH4+；當b﹣c段時沉淀的質量減少但沒有完全溶解，即部分沉淀和氫氧化鈉反應，部分沉淀不反應，說明溶液中有Al3+、Mg2+ ， 即bc段的反應為：Al（OH）3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O．
綜上可知，X中一定含有的離子是Al3+、Mg2+、NH4+、Cl﹣；
A．由分析可知，若Y是鹽酸，則X中一定含有：CO32﹣、SiO32﹣、AlO2﹣、Na+ ， 故A錯誤；
B．若Y是氫氧化鈉，X中一定含有的離子是Al3+、Mg2+、NH4+、Cl﹣ ， 沒有Fe3+ ， 故B錯誤；
C．若Y是NaOH溶液，當a﹣b段時，沉淀的量不變化，是氫氧化鈉和銨根離子反應生成氣體：NH4++OH﹣═NH3H2O，故C錯誤；
D．與銨根離子反應需要氫氧化鈉的體積是2v，氫氧化鋁和氫氧化鈉反應需要氫氧化鈉的體積是1v，則生成氫氧化鋁需要氫氧化鈉的體積是3V，生成氫氧化鎂需要氫氧化鈉的體積是1V，則n（Al3+）：n（Mg2+）：n（NH4+）=1： ：2=2：1：4，故D正確．
故選D．