Question

某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42－、CO32－等离子。化学题，求解答！

某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42－、CO32－等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如右所示，下列说法正确的是( )

A．原溶液中含有的阳离子是H+、NH4+、Mg2+、Al3+

B．原溶液中一定含有SO42-和Na+

C．原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1：1

D．反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO4

请把分析写上。我弄不明白的是为什么可溶性沉淀和不可溶性沉淀消耗的NaOH是一样多的，为什么不能存在Mg2+？那要是Al3+:Mg2+=2:3也不行么？怎么判断出来Fe3+和Al2+的物质的量之比是1:1？除此以外，溶液中应该是含有H+或者NH4+的吧？因为图像刚开始加入NaOH没有产生沉淀诶，可是我不知道到底是哪个……

Answer 1

首先，由沉淀最后NaOH消失肯定有Al3+，那么排除CO32-，因为二者会双水解；对于你的问题，你要记住4molNaOH会溶解1molAl(OH)3，所以最后加了一格NaOH，肯定对应前面生成Al(OH)3时Al3+会消耗3格NaOH，那么还有3格是生成Mg(OH)2或者Fe(OH)3,一开始没有沉淀生成证明溶液里肯定有H+，成点完后没消失证明肯定要有NH4+，否则会立即消失；从你提供的数据来看，纵坐标应该表示沉淀的摩尔数，你想什么阳离子和OH-结合生成的和Al3+生成Al(OH)3摩尔数一致？肯定是3价离子，所以断定肯定不是Mg2+或者Mg2+和Fe3+的混合物，否则在纵坐标上肯定不是这样，你忽略的问题估计就在这，自己好好想想吧，只提醒到这吧。所以溶液里阴离子肯定是SO42-了，因此这份溶液溶质组成成分基本就出来了。

追问

诶，抱歉啊，其实那个答案没你的好，可是时间差这个……就差1分钟…… 还有啊，那个4molNaOH是溶解1mol Al3+吧？我刚弄明白了，如果有Mg2+的存在，两种沉淀的物质的量就不能相等了。因为溶解Al(OH)3前后对比发现两种沉淀的物质的量是一样的，所以阳离子刚开始的量比是1:1。唉，真心抱歉。

Answer 2

选C
根据图像，沉淀不是马上出现可知一定有离子与氢氧根反应不产生沉淀，有可能是铵根或氢离子，然后生成沉淀后溶解一定有铝离子，且沉淀不是马上溶解说明有离子与氢氧根反应不生成沉淀，这里可以确定前面是氢离子这里反应的是铵根离子。因为酸性条件氢氧根先发生中和，且氢离子大量存在情况下没有氢氧化铝生成的可能。根据坐标得生成沉淀用了6mol氢氧根其中有一半是氢氧化铝，另一半一定+3价。就是铁。溶液中需要正，负离子，故一定有阴离子，但不能确定到底是什么。

Answer 3

关于为什么不是镁离子而是铁离子：由图像看出，每加入一格氢氧化钠生成沉淀的量是一样的，而如果是镁离子就不能保证生成沉淀的速率与铝离子一样。

Answer 4

要注意沉淀的物质的量相等啊.故只能为Fe3+和Al3+