Question

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－、CO32－、SO42－，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗： ①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生。②第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生，經(jīng)洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為6.99 g。③第三份逐滴滴加NaOH溶液，測得沉淀與NaOH溶液的體積關系如圖。根據(jù)上述實驗，以下推測不正確的是

A．原溶液一定不存在H+、Cu2＋、CO32－

B．不能確定原溶液是否含有K＋、NO3－

C． 實驗所加的NaOH的濃度為2mol·L－1

D． 原溶液確定含Mg2＋、Al3＋、NH4＋，且n(Mg2＋):n(Al3＋):n( NH4＋)＝1:1:2

 

Answer 1

B

【解析】

試題分析：由于原溶液是無色的，所以不能含有藍色Cu2＋離子。根據(jù)實驗①證明可能含有CO32－、SO42－中的一種或兩種離子；根據(jù)實驗②證明可能含有CO32－、SO42－中的一種或兩種離子；根據(jù)實驗③證明原溶液中含有Al3＋。會發(fā)生反應：Al3＋＋3OH-＝Al(OH)3↓；當NaOH過量時，發(fā)生反應：Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O。由這兩個離子方程式可以看出：Al3＋形成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的體積比應該是3:1，而圖像顯示形成沉淀消耗的NaOH體積多，說明還含有其它能與NaOH反應產(chǎn)生沉淀的微粒，證明是含有Mg2＋。n(Mg2＋)=0.01mol；根據(jù)體積關系可知產(chǎn)生0.01mol Mg(OH)2沉淀需要NaOH溶液的體積為10ml,所以0.01L×c(NaOH)÷2=0.01mol. c(NaOH)= 2mol/L. n(Al3＋)= 2mol/L×0.005mol/L=0.01mol.由于加入NaOH，立即產(chǎn)生沉淀，則說明溶液中無H+；由于Al3＋會與CO32－ 發(fā)生雙水解反應，因此溶液中不含CO32－離子。在沉淀達到最大值后，加入NaOH，沉淀不是立刻減少，說明含有與OH-反應的微粒。根據(jù)題目提供的微粒，只能是NH4＋。n( NH4＋)= 2mol/L×0.01mol/L=0.02mol.所以n(Mg2＋):n(Al3＋):n( NH4＋)＝1:1:2。結(jié)合實驗③可知與BaCl2產(chǎn)生沉淀的微粒是SO42－，其物質(zhì)的量為n(SO42－)= 6.99 g÷233g/mol=0.03mol.在該溶液中陽離子帶的正電荷總數(shù)是：0.01×2+0.01×3+0.02×1=0.07mol; SO42－帶的負電荷總數(shù)為0.03mol×2=0.06mol < 0.07mol,所以根據(jù)電荷守恒可確定溶液中還含有陰離子NO3－。但是不能確定K+是否存在。綜上所述，錯誤的選項是B。

考點：考查離子的鑒定、溶液成分的確定的知識。