Question

在100ml含Cu²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、NO₃^－的溶液中，逐滴加入2.5mol·L^－1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（ml）与产生沉淀的物质的量（mol）关系如下图所示。下列叙述正确的是

A．x－y=2×10^－3mol                 B．原溶液的pH=2

C．原溶液中n(Cu²⁺)=0.025mol        D．原溶液中c(NH₄⁺)=7.5×10^－3mol·L^－1

Answer

C

【解析】

试题分析：在100mL含Cu2+、Al3+、NH4+、H+、NO3－等离子的溶液中，逐滴加入2.5mol·L－1NaOH溶液加入4mLNaOH溶液时没有沉淀生成，说明H+先和NaOH反应，则溶液中含有H+，c(H+)= (0.004L× 2.5mol/L)÷0.1L=0.1mol/L，继续滴加NaOH溶液，沉淀的量逐渐增大，30mLNaOH溶液后，继续滴加NaOH溶液，沉淀的物质的量不变，则溶液中含有NH4+，则c(NH4+)=[(0.033−0.03)L ×2.5mol/L] ÷0.1L =0.075mol/L，继续滴加NaOH，沉淀溶解，35mLNaOH后，沉淀不溶解，说明溶液中含有Cu2+、Al3+，根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O知，生成氢氧化铝沉淀和生成偏铝酸根离子需要氢氧化钠体积之比为3：1，则生成氢氧化铝沉淀需要NaOH体积 = (35-33)mL × 3 = 6mL，则生成氢氧化铜需要NaOH体积 = (30-4mL)-6mL = 20mL，则c(Cu2+) = [(0.02L × 2.5mol/L)÷2] ÷0.2L = 0.25mol/L，c(Al3+) = (0.002L × 5mol/L)÷0.2L = 0.05mol/L。A．x为Al(OH)3、Cu(OH)2的物质的量，y为Cu(OH)2的物质的量，二者的差为Al(OH)3的物质的量 = 0.05mol/L × 0.2L = 0.01mol，错误；B．通过分析知，c(H+) = 0.1mol/L，故溶液的pH = 1,错误；C．原溶液中(Cu2+) = 0.25mol/L × 0.1L = 0.025mol，正确；D．原溶液中c(NH4+) = 0.075mol/L = 7.5 × 10－2mol·L－1，错误。

【考点定位】考查混合溶液中离子浓度的计算的知识。

【名师点睛】对于溶液中含有多种微粒，发生反应时，要注意反应的先后顺序、物质的量多少与反应现象的关系，然后结合物质发生反应时，是按照反应方程式中的物质的量关系进行反应，并根据物质的量的浓度计算公式：c=n÷V进行计算。掌握物质的性质及物质的量的有关计算公式是本题解答的关键。