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溶液的体积变化的图象如图所示，下列说法正确的是

A.原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1：1

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

C.原溶液中含有的阳离子是H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺

D.d点溶液中含有的溶质只有Na₂SO₄

Answer

A

【解析】

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-的关系可知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Fe3+，故原溶液中一定不存在Mg2+；

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NH4+；再根据溶液呈电中性可知，溶液中一定存在SO42-。

A、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Fe3+与Al3+消耗的氢氧化钠溶液的体积相同，故原溶液中含有的Fe3+与Al3+的物质的量之比为1：1，A说法正确；

B、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↓，B说法错误；

C、原溶液中含有的阳离子是H+、NH4+、Fe3+、Al3+，一定不存在Mg2+，可能存在钠Na+，C说法错误；

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，D说法错误；

故选：A。