Question

某溶液中可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-中的幾種．①若加入鋅粒，產(chǎn)生無色無味的氣體；②若加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示．則下列說法正確的是（　　）

A．溶液中一定不含CO₃^2-，可能含有SO₄^2-和NO₃^-

B．溶液中n（NH₄⁺）=0.2mol

C．溶液中的陽離子只有H⁺、Mg²⁺、Al³⁺

D．n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）=1：1：1

Answer 1

分析：加鋅產(chǎn)生無色無味氣體說明鋅與氫離子反應(yīng)生成氫氣，溶液中有大量氫離子，則沒有碳酸根和硝酸根離子，加氫氧化鈉產(chǎn)生白色沉淀說明不含鐵離子，當(dāng)溶液中含氫離子、銨根離子、鎂離子、鋁離子時(shí)，加入氫氧化鈉，先與氫離子反應(yīng)，再與鎂、鋁離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，再與銨根反應(yīng)得到一水合氨，再與氫氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，對(duì)應(yīng)圖象是先在x軸上，再逐漸增大，再平行x軸，再減小，可以對(duì)照?qǐng)D象求出各離子的量．

解答：解：A、加鋅產(chǎn)生無色無味氣體說明鋅與氫離子反應(yīng)生成氫氣，溶液中有大量氫離子，則沒有碳酸根和硝酸根離子，因?yàn)橄跛岣�、氫離子與鋅會(huì)反應(yīng)生成刺激性的一氧化氮，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)圖象特點(diǎn)可以知道：加入氫氧化鈉，先與氫離子反應(yīng)，再與鎂、鋁離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，再與銨根反應(yīng)得到一水合氨，再與氫氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，根據(jù)第二段是氫氧化鈉與銨根反應(yīng)得到一水合氨的階段，即NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.7mol-0.5mol=0.2mol，所以溶液中n（NH₄⁺）=0.2mol，故B正確；
C、據(jù)圖象特點(diǎn)可以知道：加入氫氧化鈉，先與氫離子反應(yīng)，再與鎂、鋁離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，再與銨根反應(yīng)得到一水合氨，再與氫氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，所以溶液中的陽離子一定含NH₄⁺、H⁺、Mg²⁺、Al³⁺，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)第一段是氫氧化鈉中和氫離子的階段，所以氫離子的物質(zhì)的量是0.1mol，根據(jù)第四段是氫氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)的階段，即Al（OH）₃～OH^-～[Al（OH）₄]^-，則消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.8mol-0.7mol=0.1mol，根據(jù)第二段是將鋁離子和鎂離子反應(yīng)生成沉淀的階段，根據(jù)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(zhì)的量是0.3mol，所以鎂離子消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是：0.5mol-0.1mol-0.3mol=0.1mol，所以鎂離子的物質(zhì)的量是0.05mol，即n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）=0.1：0.1：0.05=2：2：1，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道關(guān)于離子反應(yīng)和離子檢驗(yàn)知識(shí)的題目，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度較大．