Question

某溶液中可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃^2﹣、SO₄^2﹣、NO₃^﹣中的几种．①若加入锌粒，产生无色无味无毒的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示．则下列说法正确的是（　　）

A. 溶液中的阳离子只有H⁺、Mg²⁺、Al³⁺

B. 溶液中一定不含CO₃^2﹣，一定含有SO₄^2﹣和NO₃^﹣

C. 溶液中n（NH₄⁺）=0.25mol

D. 三种离子的物质的量之比n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）=2：2：1

Answer

D

【解析】①若加入锌粒，产生无色无味无毒的气体，说明气体是氢气，因此溶液显酸性，则CO32－和NO3－不能大量存在；②加入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明不存在Fe3＋；根据产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系图可知，溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋；又因为当沉淀达到最大值时，继续进入氢氧化钠，沉淀不变，这说明溶液中还存在NH4＋，由于溶液中还必须存在阴离子，所以一定还有SO42－；由图象可知，第一阶段为氢离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为0.1mol，则n（H＋）=0.1mol；第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为0.7mol-0.5mol=0.2mol，则n（NH4＋）=0.2mol；最后阶段为氢氧化钠溶解氢氧化铝，消耗氢氧化钠0.8mol-0.7mol=0.1mol，则n[Al（OH）3]=0.1mol，根据铝元素守恒可知n（Al3＋）=0.1mol；第二阶段为氢氧化钠沉淀镁离子、铝离子，共消耗氢氧化钠为0.5mol-0.1mol=0.4mol，则n（Mg2＋）=（0.4mol-0.1mol×3）÷2=0.05mol，A．由上述分析可知，溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋、NH4＋，故A错误；B、由上述分析可知，溶液中一定不含CO32－、NO3－，一定含有SO42－，故B错误；C、由上述分析可知，溶液中n（NH4＋）=0.2mol，故C错误；D、由上述分析可知，溶液中n（H＋）：n（Al3＋）：n（Mg2＋）=0.1mol：0.1mol：0.05mol=2：2：1，故D正确；故 选D。