Question

某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、HCO₃^－等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是

A．ab段发生的离子反应为：Al³⁺+3OH^－= Al(OH)₃↓，Mg²⁺+2OH^－= Mg(OH)₂↓

B．原溶液中含有的阳离子必定有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺

C．原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1:1

D．d点溶液中含有的溶质只有NaAlO₂

Answer

C

【解析】

试题分析：加入0-a段，加入氢氧化钠溶液后没有生成沉淀，说明溶液中一定存在氢离子或碳酸氢根离子，由于后面有沉淀生成及部分沉淀溶解可知，溶液中一定存在铝离子，所以一定不存在碳酸氢根离子，因此一定存在氢离子；a-b段生成沉淀消耗了6体积氢氧化钠，溶液中可能存在Mg2+、Fe3+、Al3+，根据c-d段部分沉淀溶解，可知一定存在Al3+，根据图象氢氧化铝沉淀的物质的量与剩余的沉淀的物质的量相等，由OH-～AlO2-可知消耗溶解氢氧化铝消耗了a体积氢氧化钠，所以生成氢氧化铝沉淀消耗了3体积氢氧化钠，另一种离子生成的沉淀的量与消耗的氢氧化钠与铝离子相同，说明另一种离子为+3价离子，只能为铁离子，故原溶液中一定不存在镁离子；再由b-c段沉淀的物质的量不变，说明氢氧根离子与铵离子发生了反应，即溶液中一定存在铵离子；再根据溶液呈电中性可知，溶液中一定存在硫酸根离子。A、根据以上分析可知，ab段发生的离子反应为铁离子、铝离子与氢氧根离子的反应，反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al（OH）3↓，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，故A错误；B、原溶液中含有的阳离子是H+、NH4+、Fe3+、Al3+，一定不存在镁离子，可能存在钠离子，故B错误；C、根据图象可知生成沉淀用了6体积的氢氧化钠，其中氢氧化铝溶解消耗了1体积的氢氧化钠，所以生成氢氧化铝需要消耗3体积的NaOH溶液，还有3体积的NaOH溶液一定是被Fe3+消耗，即铁离子与铝离子消耗的氢氧化钠溶液的体积相同，故原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1：1，故C正确；D、d点氢氧化铝与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成偏铝酸钠，所以溶液中含有的溶质为Na2SO4、NaAlO2，故D错误。故选C。

考点：考查了离子反应及应用，图像的分析的相关知识。