Question

某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、HCO3-等离子．当向该溶液中加入一定物质的量浓度的

某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、HCO3-等离子．当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是（　　）A．d点溶液中含有的溶质只有Na2SO4B．原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1：1C．ab段发生的离子反应为：Al3++3OH-=Al（OH）3↓，Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓D．原溶液中含有的阳离子必定有H+、NH4+、Al3+，但不能肯定Mg2+和Fe3+中的哪一种

Answer 1

加入0-a段，加入NaOH溶液后没有生成沉淀，说明溶液中一定存在H⁺或HCO₃^-，由于后面有沉淀生成及部分沉淀溶解可知，溶液中一定存在铝离子，由于HCO₃^-和Al³⁺会发生双水解而不能共存，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体积氢氧化钠，溶液中可能存在Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，
根据c-d段部分沉淀溶解，可知一定存在Al³⁺，根据图象氢氧化铝沉淀的物质的量与剩余的沉淀的物质的量相等，由OH^-～AlO₂^-可知消耗溶解氢氧化铝消耗了a体积氢氧化钠，所以生成氢氧化铝沉淀消耗了3a体积氢氧化钠，另一种离子生成的沉淀的量也消耗3a体积氢氧化钠，说明另一种离子为+3价离子，只能为Fe³⁺，故原溶液中一定不存在Mg²⁺；
再由b-c段沉淀的物质的量不变，说明氢氧根离子与NH₄⁺发生了反应，即溶液中一定存在NH₄⁺；
根据溶液呈电中性可知，溶液中一定存在SO₄^2-，
A、d点氢氧化铝与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成NaAlO₂，所以溶液中含有的溶质为Na₂SO₄、NaAlO₂，故A错误；
B、根据图象可知生成沉淀用了6a体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解消耗了a体积的氢氧化钠，所以生成氢氧化铝需要消耗3a体积的NaOH溶液，还有3a体积的NaOH溶液一定是被Fe³⁺消耗，即铁离子与铝离子消耗的氢氧化钠溶液的体积相同，故原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1：1，故B正确；
C、根据以上分析可知，ab段发生的离子反应为铁离子、铝离子与氢氧根离子的反应，反应的离子方程式为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，故C错误；
D、原溶液中含有的阳离子是H⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺，一定不存在镁离子，故C错误；
故选B．