Question

4．有一未知的無色溶液，只可能含有以下離子中的若干種（忽略由水電離產(chǎn)生的H⁺、OH^-）：H⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Al³⁺、NO₃^-、CO₃^2-，現(xiàn)取樣逐滴滴加NaOH溶液，測得沉淀與NaOH溶液的體積關(guān)系如圖．以下推測錯誤的是（　�。�

• A． 原溶液一定不存在H⁺、Cu²⁺、CO₃^2-
• B． 不能確定原溶液是否含有K⁺、NO₃^-
• C． 原溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH₄⁺）=1：1：2
• D． 實驗所加的NaOH溶液濃度為2mol/L

Answer 1

分析 無色溶液，不含銅離子，逐滴滴加NaOH 溶液，由圖可知，開始加入氫氧化鈉溶液就有沉淀生成，說明不含有H⁺；沉淀最大時，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液，沉淀部分溶解，推斷一定含有Al³⁺；圖象中有一段平臺，說明加入OH^-時無沉淀生成，有NH₄⁺，NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，說明含有銨根離子，最后溶液中有沉淀，說明溶液中含Mg²⁺，鎂離子和碳酸根離子不共存，所以溶液中一定不含碳酸根離子，由此分析解答．

解答 解：無色溶液，不含銅離子，逐滴滴加NaOH 溶液，由圖可知，開始加入氫氧化鈉溶液就有沉淀生成，說明不含有H⁺；沉淀最大時，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液，沉淀部分溶解，推斷一定含有Al³⁺；圖象中有一段平臺，說明加入OH^-時無沉淀生成，有NH₄⁺，NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，說明含有銨根離子，最后溶液中有沉淀，說明溶液中含Mg²⁺，鎂離子和碳酸根離子不共存，所以溶液中一定不含碳酸根離子，
A、原溶液一定不存在H⁺、Cu²⁺、CO₃^2-，故A正確；
B、不含碳酸根離子，根據(jù)溶液呈電中性，所以一定含硝酸根離子，故B錯誤；
C、根據(jù)圖象知，35-40mL時Al（OH）₃和NaOH反應(yīng)生成NaAlO₂，則0-25mL時NaOH和Mg²⁺、Al³⁺反應(yīng)生成沉淀，生成NaAlO₂時需要NaOH5mL，則生成Al（OH）₃需要NaOH 15mL，則有10mLNaOH溶液和鎂離子反應(yīng)，25-35mL時氫氧化鈉溶液和NH⁺₄反應(yīng)生成氨水，根據(jù)使用NaOH溶液體積知，n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（NH⁺₄）=1：1：2，故C正確；
D、當(dāng)加入40mLNaOH溶液時，剩余的沉淀是Mg（OH）₂，n（Mg（OH）₂）=0.01mol，根據(jù)原子守恒知，n（Mg²⁺）=0.01mol，c（Mg²⁺）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，生成0.01molMg（OH）₂需要n（NaOH）是0.02mol，Al（OH）₃和NaOH反應(yīng)生成NaAlO₂需要NaOH溶液的體積是5mL，則鋁離子和NaOH溶液反應(yīng)生成Al（OH）₃沉淀時需要NaOH溶液的體積是15mL，則生成氫氧化鎂需要NaOH溶液的體積是10mL，所以c（NaOH）=$\frac{0.02mol}{0.01L}$=2mol/L，故D正確；
故選B．

點評 本題考查了離子共存、離子反應(yīng)的計算等知識點，定性分析離子共存、定量分析離子的物質(zhì)的量是解本題的關(guān)鍵，題目難度中等．