Question

5．某溶液中可能含有SiO₃^2-、OH^-、CO₃^2-、SO₄^2-、AlO₂^-、HCO₃^-、Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺等離子．當(dāng)向該溶液中逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨鹽酸溶液的體積變化如圖所示．下列說法正確的是（　�。�

• A． 原溶液中一定含有Na₂SO₄
• B． 反應(yīng)最后形成的溶液中的溶質(zhì)只有NaCl
• C． 原溶液中含有CO₃^2-與AlO₂^- 的物質(zhì)的量之比為1：2
• D． 原溶液中一定含有的陰離子是：OH^-、CO₃^2-、SiO₃^2-、AlO₂^-

Answer 1

分析 根據(jù)圖象曲線變化可知，開始無沉淀生成說明加入的鹽酸和溶液中的堿反應(yīng)，說明溶液中一定含氫氧根離子，則與氫氧根離子不能共存的有Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；隨后反應(yīng)生成沉淀逐漸增大，說明是AlO₂^-和氫離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硅酸沉淀，由于AlO₂^-與HCO₃^-發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，則溶液中一定不存在HCO₃^-；繼續(xù)加入鹽酸沉淀量不變，消耗鹽酸的離子只能是CO₃^2-離子，反應(yīng)完后繼續(xù)加入鹽酸，沉淀逐漸減小，到不再改變，進(jìn)一步證明沉淀是氫氧化鋁和硅酸沉淀，氫氧化鋁沉淀溶于鹽酸，最后剩余沉淀為硅酸；硫酸根離子不能確定存在，但根據(jù)溶液的電中性可知，溶液中一定含有鈉離子離子，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：由圖象分析可知，開始無沉淀生成說明加入的鹽酸和溶液中的堿反應(yīng)，說明溶液中一定含OH^-離子，則與氫氧根離子不能共存的是Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；隨后反應(yīng)生成沉淀逐漸增大，說明是AlO₂^-、SiO₃^2-和氫離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硅酸沉淀，由于AlO₂^-與HCO₃^-發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，則溶液中一定不存在HCO₃^-；繼續(xù)加入鹽酸沉淀量不變，消耗鹽酸的離子只能是CO₃^2-離子，反應(yīng)完后繼續(xù)加入鹽酸，沉淀逐漸減小，到不再改變，進(jìn)一步證明沉淀是氫氧化鋁和硅酸沉淀，氫氧化鋁沉淀溶于鹽酸，最后剩余沉淀為硅酸；硫酸根離子不能確定存在，但根據(jù)溶液的電中性可知，溶液中一定含有Na⁺離子；
A．溶液中硫酸根離子不能確定，剩余原溶液不中一定含有Na₂SO₄，故A錯(cuò)誤；
B．依據(jù)圖象可知和碳酸根離子反應(yīng)的鹽酸為2體積，CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O 氫氧化鋁溶解消耗的鹽酸體積為4體積，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，原溶液中含有CO₃^2-與AlO₂^-的物質(zhì)的量之比為3：4，故B錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)最后形成的溶液中的溶質(zhì)為NaCl和AlCl₃，故C錯(cuò)誤；
D．依據(jù)判斷原溶液中一定含有的陰離子是：OH^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評 本題考查了離子檢驗(yàn)的方法應(yīng)用，題目難度中等，正確分析圖象曲線變化為解題關(guān)鍵，注意掌握硅酸根離子、偏鋁酸根離子、氫氧化鋁的化學(xué)性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．