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(2014•浙江模拟)有一未知的无色溶液,只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH-):H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-,现取三份100mL溶液进行如下实验:①
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(2014•浙江模拟)有一未知的无色溶液,只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH-):H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-,现取三份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生.
②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g.
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图.根据上述实验,以下推测不正确的是( )
A.原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32-
B.不能确定原溶液是否含有K+、NO3-
C.实验所加的NaOH的浓度为2mol•L-1
D.原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4+,且n(Mg2+):n(Al3+):n(NH4+)=1:1:2
①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生.
②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g.
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图.根据上述实验,以下推测不正确的是( )
A.原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32-
B.不能确定原溶液是否含有K+、NO3-
C.实验所加的NaOH的浓度为2mol•L-1
D.原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4+,且n(Mg2+):n(Al3+):n(NH4+)=1:1:2
▼优质解答
答案和解析
溶液是无色透明的,所以不含有颜色的离子,故Cu2+一定不存在;
通过图象知,在加入过量的NaOH的过程中,一开始就有沉淀生成,说明不含有H+;沉淀部分溶解,推断一定含有Al3+;K+不能和中学常见物质反应产生特殊现象进行判断,只能用焰色反应判断,则不能确定是否含K+;
①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生,推断一定有CO32-、SO42-两种中的一种.因通过图象知含有Al3+;铝离子和碳酸根离子发生双水解,不能共存,所以推断一定不含有CO32-、一定含有SO42-;
②第二份加足里BaCl2 溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g,推断生成3×10-2molBaSO4,所以n(SO42-)=3×10-2mol;
③第三份逐滴滴加NaOH 溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图,通过图象知,在加入过量的过氧化钠的过程中,一开始就有沉淀生成,说明不含有H+,沉淀部分溶解,推断一定含有Al3+;图象中有一段平台,说明加入OH-时无沉淀生成,有NH4+,NH4++OH-=NH3•H2O,最后溶液中有沉淀,说明溶液中含Mg2+,通过此实验无法判断是否含有K+,
A.由上述分析可知,原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32-,故A正确;
B.原溶液确定含有Mg2+、Al3+、NH4+,由图可知,沉淀最大时是氢氧化镁、氢氧化铝沉淀,且n[Mg(OH)2]+n[Al(OH)3]=0.02mol,沉淀最小时,为氢氧化镁,故n[Mg(OH)2]=0.01mol,故n[Al(OH)3]=0.02mol-0.01mol=0.01mol,根据铝元素守恒可知n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.01mol,根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓,需OH-0.03mol;根据镁元素守恒可知原溶液中n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.01mol,根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,需OH-0.02mol;生成沉淀最大量时需OH-0.05mol,由图可知消耗Na0H25mL,所以c(Na0H )=
=
=2mol•L-1;根据NH4++OH-=NH3•H2O,所以可得到NH4+的物质的量为0.01L×2mol•L-1=2×10-2mol,则n(Mg2+):n(Al3+):n(NH4+):n(SO42-)═0.01mol:0.01mol:2×10-2mol:3×10-2mol=1:1:2:3,由电荷守恒可知1×2+1×3+2×1>3×2,则应存在NO3-,故B错误;
C.由选项B的计算可知,实验所加的NaOH的浓度为2mol•L-1,故C正确;
D.由选项B的计算可知,原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4+,且n(Mg2+):n(Al3+):n(NH4+)=1:1:2,故D正确;
故选B.
通过图象知,在加入过量的NaOH的过程中,一开始就有沉淀生成,说明不含有H+;沉淀部分溶解,推断一定含有Al3+;K+不能和中学常见物质反应产生特殊现象进行判断,只能用焰色反应判断,则不能确定是否含K+;
①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生,推断一定有CO32-、SO42-两种中的一种.因通过图象知含有Al3+;铝离子和碳酸根离子发生双水解,不能共存,所以推断一定不含有CO32-、一定含有SO42-;
②第二份加足里BaCl2 溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99g,推断生成3×10-2molBaSO4,所以n(SO42-)=3×10-2mol;
③第三份逐滴滴加NaOH 溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图,通过图象知,在加入过量的过氧化钠的过程中,一开始就有沉淀生成,说明不含有H+,沉淀部分溶解,推断一定含有Al3+;图象中有一段平台,说明加入OH-时无沉淀生成,有NH4+,NH4++OH-=NH3•H2O,最后溶液中有沉淀,说明溶液中含Mg2+,通过此实验无法判断是否含有K+,
A.由上述分析可知,原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32-,故A正确;
B.原溶液确定含有Mg2+、Al3+、NH4+,由图可知,沉淀最大时是氢氧化镁、氢氧化铝沉淀,且n[Mg(OH)2]+n[Al(OH)3]=0.02mol,沉淀最小时,为氢氧化镁,故n[Mg(OH)2]=0.01mol,故n[Al(OH)3]=0.02mol-0.01mol=0.01mol,根据铝元素守恒可知n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.01mol,根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓,需OH-0.03mol;根据镁元素守恒可知原溶液中n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.01mol,根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,需OH-0.02mol;生成沉淀最大量时需OH-0.05mol,由图可知消耗Na0H25mL,所以c(Na0H )=
n |
V |
0.05mol |
0.025L |
C.由选项B的计算可知,实验所加的NaOH的浓度为2mol•L-1,故C正确;
D.由选项B的计算可知,原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4+,且n(Mg2+):n(Al3+):n(NH4+)=1:1:2,故D正确;
故选B.
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