Question

某溶液中可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-中的幾種，若加入鋅粒，產生無色無味的氣體；若加入NaOH溶液，產生白色沉淀，且產生的沉淀量與加入的物質的量之間的關系如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A、溶液中一定不含有CO₃^2-，可能含有SO₄^2-和NO₃^-
• B、溶液中的陽離子只有H⁺、Mg²⁺、Al³⁺
• C、溶液中n（NH₄⁺）=0.2mol
• D、n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）=1：1：1

Answer 1

考點：常見陰離子的檢驗,常見陽離子的檢驗

專題：

分析：加鋅產生無色無味氣體說明鋅與氫離子反應生成氫氣，溶液中有大量氫離子，則沒有碳酸根和硝酸根離子；
加氫氧化鈉產生白色沉淀說明不含三價鐵離子；
當溶液中含氫離子、銨根離子、鎂離子、鋁離子時，加入氫氧化鈉，先與氫離子反應，再與鎂、鋁離子反應生成氫氧化物沉淀，再與銨根反應得到一水合氨，再與氫氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉，結合圖象沉淀的量與加入氫氧化鈉的物質的量的關系解答．

解答： 解：A．加鋅產生無色無味氣體說明鋅與氫離子反應生成氫氣，溶液中有大量氫離子，則沒有碳酸根和硝酸根離子，因為硝酸根、氫離子與鋅會反應生成刺激性的一氧化氮，故A錯誤；
B．加入氫氧化鈉，先與氫離子反應，再與鎂、鋁離子反應生成氫氧化物沉淀，再與銨根反應得到一水合氨，再與氫氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉，依據圖象中沉淀量的變化曲線可知加入氫氧化鈉0.5mol-0.7mol時，發(fā)生反應氨根離子與氫氧根離子反應，沉淀的量不變，所以溶液中的陽離子一定含NH₄⁺、H⁺、Mg²⁺、Al³⁺，故B錯誤；
C．依據圖象中沉淀量的變化曲線可知加入氫氧化鈉0.5mol-0.7mol時，沉淀的量不變，發(fā)生反應氨根離子與氫氧根離子反應，依據NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，氨根離子的物質的量等于該段消耗的氫氧化鈉的物質的量等于0.2mol，故C正確；
D．第一段是氫氧化鈉中和氫離子的階段，所以氫離子的物質的量是0.1mol；第四段是氫氧化鋁和氫氧化鈉反應的階段，即Al（OH）₃～OH^-～[Al（OH）₄]^-，則消耗氫氧化鈉的物質的量為：0.8mol-0.7mol=0.1mol；第二段是將鋁離子和鎂離子反應生成沉淀的階段，根據Al³⁺～3OH^-～Al（OH）₃，Mg²⁺～2OH^-～Mg（OH）₂，0.1mol氫氧化鋁消耗氫氧化鈉的物質的量是0.3mol，所以鎂離子消耗氫氧化鈉的物質的量是：0.5mol-0.1mol-0.3mol=0.1mol，所以鎂離子的物質的量是0.05mol，即n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）=0.1：0.1：0.05=2：2：1，故D錯誤；
故選：C．

點評：本題考查了離子的檢驗和有關離子方程式的計算，明確圖象中各段發(fā)生的反應是解題關鍵，題目難度中等．