Question

10．某溶液中可能含有OH^-，CO₃^2-，AlO₂^-，SiO₃^2-，SO₄^2-，Na⁺，Fe³⁺，Mg²⁺，Al³⁺等離子，當向溶液中逐滴加入一定物質的量的鹽酸時，生成沉淀物質的量與加入鹽酸體積的關系如圖所示．下列判斷正確的是（　　）

• A． 原溶液中一定含有Na₂SO₄
• B． 反應后形成的溶液溶質為NaCl
• C． 原溶液中含有CO₃^2-與AlO₂^-的物質的量比為1：1
• D． 原溶液中一定含有的離子是OH^-，CO₃^2-，SiO₃^2-，AlO₂^-

Answer 1

分析 由圖可知，開始無沉淀生成說明加入的鹽酸和溶液中的OH^-反應，則與氫氧根離子反應的離子不能共存：Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；然后反應生成沉淀逐漸增大，說明是AlO₂^-和氫離子反應生成氫氧化鋁沉淀和硅酸沉淀，繼續加入鹽酸沉淀量不變，消耗鹽酸的離子只能是CO₃^2-離子，反應完后繼續加入鹽酸，沉淀逐漸減小，到不再改變，進一步證明沉淀是氫氧化鋁和硅酸沉淀，氫氧化鋁沉淀溶于鹽酸，最后剩余沉淀為硅酸；硫酸根離子不能確定存在，但根據溶液的電中性可知，溶液中至少含有K⁺、Na⁺離子中的一種，以此來解答．

解答 解：由圖象可知，開始加入HCl時無沉淀生成，說明加入的HCl與溶液中OH^-的反應，則溶液中一定不會存在與氫氧根離子發生反應的離子：Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；之后開始生成沉淀且反應生成沉淀逐漸增大，說明溶液中存在AlO₂^-、SiO₃^2-，繼續加入鹽酸沉淀量不變，消耗鹽酸的離子只能是CO₃^2-離子，碳酸根離子反應完后繼續加入鹽酸，沉淀逐漸減小，到不再改變，進一步證明沉淀是氫氧化鋁和硅酸沉淀，氫氧化鋁沉淀溶于鹽酸，最后剩余沉淀為硅酸；硫酸根離子不能確定存在，但根據溶液的電中性可知，溶液中至少含有K⁺、Na⁺離子中的一種離子，
A．根據分析可知，無法判斷溶液中是否存在硫酸根離子，故A錯誤；
B．反應后形成的溶液溶質為NaCl或KCl，故B錯誤；
C．發生CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O、Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，結合圖可知和碳酸根離子反應的鹽酸為2體積，氫氧化鋁溶解消耗的鹽酸體積為4體積，原溶液中含有CO₃^2-與AlO₂^-的物質的量之比為3：4，故C錯誤；
D．根據以上分析可知，原溶液中一定存在的陰離子是：OH^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-，故D正確；
故選D．

點評 本題考查常見離子的檢驗，為高頻考點，把握離子的性質、離子之間的反應為解答的關鍵，側重分析與推斷能力的考查，注意圖中消耗酸的體積及反應的先后順序，題目難度中等．