Question

某溶液中可能含有下列5種離子中的幾種：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-．為確認該溶液組成進行如下實驗：①取20.0mL該溶液，加入32.5mL 4.00mol?L^-1NaOH溶液加熱，有白色沉淀產生，無刺激氣味氣體生成．過濾、洗滌、干燥，得沉淀2.03g．再將濾液稀釋至100mL，測得濾液中c（OH^-）=0.2mol?L^-1；
②另取20.0mL該溶液，加入足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀14.35g．關于原溶液組成結論正確的是（　　）

• A、一定含有Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-，不含有Na⁺、NH₄⁺
• B、一定含有Na⁺、Mg²⁺、Cl^-，不含有NH₄⁺、可能含有Al³⁺
• C、c（Mg²⁺）為1.75 mol?L^-1，c（Na⁺）為1.50 mol?L^-1，
• D、c（Cl^-）為5.00 mol?L^-1，c（Al³⁺）為1.00 mol?L^-1，

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質檢驗鑒別題

分析：①加入NaOH溶液加熱，有白色沉淀產生，無刺激氣味氣體生成，說明原溶液中可能含有Mg²⁺、Al³⁺；一定沒有NH₄⁺；濾液中c（OH^-）=0.2mol?L^-1，證明堿過量，一定含有Mg²⁺；
②加入足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀14.35g，溶液中一定含有Cl^-；
氫氧化鎂2.03g，物質的量是0.035mol，消耗的n（OH^-）=0.07mol，加入的氫氧化鈉為0.13mol，濾液中的n（OH^-）=0.2mol?L^-1×0.1L=0.02mol，故Al³⁺消耗了0.04mol氫氧化鈉生成偏鋁酸鈉，n（Al³⁺）=0.01mol；生成白色沉淀14.35g是氯化銀，物質的量是0.1mol，氫氧化鎂有0.035，n（Al³⁺）=0.01mol，根據電荷守恒，n（Na⁺）=n（Cl^-）-2n（Mg²⁺）-3n（Al³⁺）=0，故不含有鈉離子，據此選擇即可．

解答： 解：①加入NaOH溶液加熱，有白色沉淀產生，無刺激氣味氣體生成，說明原溶液中可能含有Mg²⁺、Al³⁺；一定沒有NH₄⁺；濾液中c（OH^-）=0.2mol?L^-1，證明堿過量，一定含有Mg²⁺；
②加入足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀14.35g，溶液中一定含有Cl^-；
氫氧化鎂2.03g，物質的量是0.035mol，消耗的n（OH^-）=0.07mol，加入的氫氧化鈉為0.13mol，濾液中的n（OH^-）=0.2mol?L^-1×0.1L=0.02mol，故Al³⁺消耗了0.04mol氫氧化鈉生成偏鋁酸鈉，n（Al³⁺）=0.01mol；生成白色沉淀14.35g是氯化銀，物質的量是0.1mol，氫氧化鎂有0.035，n（Al³⁺）=0.01mol，根據電荷守恒，n（Na⁺）=n（Cl^-）-2n（Mg²⁺）-3n（Al³⁺）=0，故不含有鈉離子，
A、根據以上分析可知，溶液中一定存在：Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-，一定不含有Na⁺和NH₄⁺，故A正確；
B、溶液中一定不存在：Na⁺，故B錯誤；
C、c（Mg²⁺）=

0.035mol

0.02L

=1.75 mol?L^-1，不存在鈉離子，故C錯誤；
D、c（Al³⁺）=

0.01mol

0.02L

=0.50 mol?L^-1，c（Cl^-）=

0.1mol

0.02L

=5mol/L，故D錯誤；
故選A．

點評：本題考查離子反應的簡單計算、常見離子的檢驗方法，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質及檢驗方法，根據電荷守恒判斷鈉離子的存在為本題易錯點．