Question

某溶液中可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、HCO₃^-等離子．當向該溶液中加入一定物質的量濃度的NaOH溶液時，發現生成沉淀的物質的量隨加入NaOH溶液的體積變化如圖所示，下列說法正確的是（　　）

• A、d點溶液中含有的溶質只有Na₂SO₄
• B、原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物質的量之比為1：1
• C、ab段發生的離子反應為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓
• D、原溶液中含有的陽離子必定有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺，且Mg²⁺和Fe³⁺至少存在一種

Answer 1

考點：離子方程式的有關計算

專題：圖示題

分析：加入NaOH溶液后，在0-a段沒有生成沉淀，說明溶液中一定存在H⁺或HCO₃^-離子，由于后面有沉淀生成及部分沉淀溶解可知，
溶液中一定存在Al³⁺，由于HCO₃^-和Al³⁺會發生雙水解而不能共存，則只能存在H⁺；
a-b段生成沉淀消耗了6a體積氫氧化鈉，溶液中可能存在Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，
根據c-d段部分沉淀溶解，可知一定存在鋁離子，根據圖象Al（OH）₃的物質的量與剩余的沉淀的物質的量相等，由OH^-～AlO₂^-可知消耗溶解氫氧化鋁消耗了a體積氫氧化鈉，所以生成氫氧化鋁沉淀消耗了3a體積氫氧化鈉，其他離子生成的沉淀的量也消耗3a體積氫氧化鈉，說明Mg²⁺和Fe³⁺至少存在一種；
據此分析．

解答： 解：加入0-a段，加入NaOH溶液后沒有生成沉淀，說明溶液中一定存在H⁺或HCO₃^-，由于后面有沉淀生成及部分沉淀溶解可知，溶液中一定存在鋁離子，由于HCO₃^-和Al³⁺會發生雙水解而不能共存，所以一定不存在HCO₃^-，因此一定存在H⁺；
a-b段生成沉淀消耗了6體積氫氧化鈉，溶液中可能存在Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，
根據c-d段部分沉淀溶解，可知一定存在Al³⁺，根據圖象氫氧化鋁沉淀的物質的量與剩余的沉淀的物質的量相等，由OH^-～AlO₂^-可知消耗溶解氫氧化鋁消耗了a體積氫氧化鈉，所以生成氫氧化鋁沉淀消耗了3a體積氫氧化鈉，其他離子生成的沉淀的量也消耗3a體積氫氧化鈉，說明Mg²⁺和Fe³⁺至少存在一種；再由b-c段沉淀的物質的量不變，說明氫氧根離子與NH₄⁺發生了反應，即溶液中一定存在NH₄⁺；
根據溶液呈電中性可知，溶液中一定存在SO₄^2-，故原溶液中一定存在H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-，Mg²⁺和Fe³⁺至少存在一種．
A、d點氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液恰好完全反應生成NaAlO₂，所以溶液中含有的溶質為Na₂SO₄、NaAlO₂，故A錯誤；
B、根據以上分析不能確定一定存在鐵離子，故B錯誤；
C、根據以上分析不能確定一定存在鐵離子，故C錯誤；
D、根據以上分析原溶液中含有的陽離子必定有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺，Mg²⁺和Fe³⁺至少存在一種，故D正確；
故選D．

點評：本題考查了離子檢驗的方法應用，題目難度中等，氫氧化鋁是兩性氫氧化物溶于強堿是解題關鍵，本題易錯點認為一定存在鐵離子，因沒告訴離子的物質的量關系，所以不能確定是否一定存在鐵離子．