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^＋、Mg^2＋、Cu^2＋、Al³⁺、NO₃^－、CO₃^2－、SO₄^2－，現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 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(cè)得沉淀與NaOH溶液的體積關(guān)系如圖。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，以下推測(cè)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(shí)驗(yàn)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

試題分析：由于原溶液是無色的，所以不能含有藍(lán)色Cu^2＋離子。根據(jù)實(shí)驗(yàn)①證明可能含有CO₃^2－、SO₄^2－中的一種或兩種離子；根據(jù)實(shí)驗(yàn)②證明可能含有CO₃^2－、SO₄^2－中的一種或兩種離子；根據(jù)實(shí)驗(yàn)③證明原溶液中含有Al^3＋。會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Al^3＋＋3OH^-＝Al(OH)₃↓；當(dāng)NaOH過量時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)₃+ OH^-= AlO₂^-+ 2H₂O。由這兩個(gè)離子方程式可以看出：Al^3＋形成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的體積比應(yīng)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(yīng)產(chǎn)生沉淀的微粒，證明是含有Mg^2＋。n(Mg^2＋)=0.01mol；根據(jù)體積關(guān)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(Al^3＋)= 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Al^3＋會(huì)與CO₃^2－ 發(fā)生雙水解反應(yīng)，因此溶液中不含CO₃^2－離子。在沉淀達(dá)到最大值后，加入NaOH，沉淀不是立刻減少，說明含有與OH^-反應(yīng)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(Mg^2＋):n(Al^3＋):n( NH₄^＋)＝1:1:2。結(jié)合實(shí)驗(yàn)③可知與BaCl₂產(chǎn)生沉淀的微粒是SO₄^2－，其物質(zhì)的量為n(SO₄^2－)= 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; SO₄^2－帶的負(fù)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(cuò)誤的選項(xiàng)是B。