Question

8．某50 mL溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2-等離子，當(dāng)向該溶液中加入5 mol•L^-1NaOH溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量n（沉淀）隨NaOH溶液的體積V（NaOH）變化關(guān)系如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． 原溶液中一定存在Mg²⁺、Al³⁺、H⁺、SO₄^2-
• B． 原溶液中Al³⁺的濃度為1mol•L^-1
• C． 原溶液中NH₄⁺的物質(zhì)的量為0.4mol
• D． 當(dāng)加入的NaOH的溶液的體積為90mL時(shí)，反應(yīng)后溶液中的離子只有Na⁺和SO₄^2-

Answer 1

分析 開始加入NaOH沒有沉淀和氣體產(chǎn)生，則一定有H⁺，后來有沉淀產(chǎn)生且最后消失，則一定沒有Mg²⁺，一定有Al³⁺；中間段沉淀的質(zhì)量不變，應(yīng)為NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O的反應(yīng)，則有NH₄⁺，最后階段是得到的氫氧化鋁沉淀全部溶解，根據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的條件進(jìn)行判斷及用相關(guān)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：從圖象可知，開始時(shí)無沉淀產(chǎn)生，說明含有H⁺，H⁺+OH^-=H₂O，該氫離子消耗NaOH溶液的體積為20mL，圖象中有一段平臺(tái)，說明加入OH^-時(shí)無沉淀生成，有NH₄⁺，NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，銨根消耗氫氧化鈉為30mL，最后溶液中無沉淀，說明溶液中不含Mg²⁺，含有Al³⁺，根據(jù)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，鋁離子消耗NaOH溶液的體積為30mL，當(dāng)消耗40mL的氫氧化鈉時(shí)沉淀消失，所以可得到H⁺、Al³⁺、NH₄⁺的物質(zhì)的量之比為2：1：3，根據(jù)電中性原理，一定存在SO₄^2-．
A、原溶液中一定存在NH₄⁺、Al³⁺、H⁺、SO₄^2-，溶液中不含Mg²⁺，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，原溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量是0.03L×5 mol•L^-1×$\frac{1}{3}$=0.05mol，濃度為$\frac{0.05mol}{0.05L}$=1mol•L^-1，故B正確；
C、根據(jù)反應(yīng)：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，原溶液中NH₄⁺的物質(zhì)的量為0.03L×5 mol•L^-1=0.15mol，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)加入的NaOH的溶液的體積為90mL時(shí)，反應(yīng)后溶液中的離子有Na⁺和SO₄^2-、AlO₂^-，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子的判斷和計(jì)算，題目難度中等，要求學(xué)生熟記物質(zhì)的性質(zhì)并靈活應(yīng)用，注意圖象各段所代表的反應(yīng)是關(guān)鍵．