Question

某无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种（忽略水电离产生的H^＋、OH^－）：H⁺、NH₄^＋、K^＋、Mg^2＋、Fe³⁺、Al^3＋、NO₃^一、CO₃^2一、SO₄^2－，现取三份100 mL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4.66 g；

③ 第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如下图。

根据上述实验，以下推测不正确的是（    ）

A．依据电荷守恒，原溶液中NO₃^－的物质的量应为0.03 mol

B．原溶液一定不存在H^＋、Fe^3＋、CO₃^2－

C．原溶液确定含Mg^2＋、Al^3＋、NH₄^＋，且n(Mg^2＋)∶n(Al^3＋)∶n( NH₄^＋) = 1∶1∶2

D．实验所加的NaOH的浓度为2 mol·L^－1

Answer

A

【解析】

试题分析：D、由实验③的图像可知，该溶液中不含H+，含有Al3＋、Mg2＋、NH4＋，且逐渐加入NaOH先后发生的反应顺序为：Al3＋ + 3 OH－ = Al(OH)3↓、Mg2＋ + 2 OH－ = Mg(OH)2↓、NH4＋ + OH－ = NH3↑ + H2O、Al(OH)3 + OH－ = AlO2－ + 2 H2O；完全沉淀Al3＋所消耗OH－或NaOH的物质的量是完全溶解Al(OH)3沉淀的3倍，图中完全溶解Al(OH)3沉淀所消耗NaOH溶液的体积为（40-35）mL=5mL，则完全沉淀Al3＋所消耗NaOH溶液的体积为5 mL×3=15 mL，则完全完全沉淀Mg2＋时所消耗NaOH溶液的体积为（25-15） mL=10 mL；读图可知，Mg(OH)2为0.01 mol，因此原溶液含0.01 mol Mg2＋，其完全沉淀时需要消耗0.02 mol OH－或NaOH，由n/V=c可知，则NaOH的浓度为0.02 mol ÷10 × 10－3L = 2 mol·L－1，D错误；C、由c•V=n可知，完全沉淀Al3＋所消耗OH－或NaOH为2 mol·L－1×15 × 10－3L = 0.03 mol，由Al3＋ + 3 OH－ = Al(OH)3↓可知，原溶液中Al3＋为0.01mol，完全消耗NH4＋所需OH－或NaOH为2 mol·L－1×(35-25)× 10－3L = 0.02 mol，由NH4＋ + OH－ = NH3↑ + H2O可知，原溶液NH4＋为0.02 mol，则n(Mg2＋)∶n(Al3＋)∶n( NH4＋)=0.01 ∶0.01 ∶0.02 = 1∶1∶2，C正确；B、无色溶液不存在黄色的Fe3＋，有了Mg2＋、Al3＋，不可能有CO32－，它们能发生双水解反应，B正确；A、由实验②可知，原溶液含有SO42－，由SO42－ + Ba2+ = BaSO4↓、m/M=n可知，BaSO4为4.66 g ÷ 233 g/mol=0.02 mol，则原溶液含0.02 mol SO42－，n(正电荷) = 3 n(Al3＋) + 2 n(Mg2＋) + n(NH4＋) = 0.01mol×3 + 0.01mol×2 + 0.02mol×1=0.07 mol，n(负电荷) = 2n(SO42－) = 0.02 mol×2 = 0.04 mol，根据电荷守恒可知原溶液中含NO3－，但由于可能还含有K+，因此NO3－的量应≥0.03mol，A错误；答案选A。

【考点定位】本题考查了离子的推断与检验。

【名师点晴】明确常见离子的性质及检验中发生的化学反应是解答本题的关键，注意检验中应排除离子的相互干扰来解答，并注意离子共存及溶电荷守恒的应用。该类试题在进行解答时，首先，必须以扎实全面的基础知识作后盾。扎实全面的基础知识是考生认真、准确解答试题的前提和基础。例如考生要对离子的性质、离子的特征、离子间的反应关系要有准确全面的认识。其次，必须要有正确清晰的解题思路和正确灵活的解题方法。