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某无色溶液中含有NH4+、K+、Al3+、SO42ˉ四种离子,进行如下实验: (...

某无色溶液中含有NH4+K+Al3+SO42ˉ四种离子,进行如下实验:

1)取10 mL该溶液于试管中并滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03 mol白色沉淀;

2)取10 mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀,当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热),最后沉淀完全溶解。并且随NaOH溶液的加入,沉淀和气体的变化关系如下图所示。

下列说法不符合事实的是(  

A.根据图所示数据计算实验中使用的NaOH溶液的物质的量浓度为1mol/L

B.根据信息分析该溶液中焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度为1mol/L

C.另取一定量该溶液滴加一定量的Ba(OH)2溶液,能使Al3+SO42ˉ同时完全沉淀

D.NH4+K+Al3+SO42ˉ四种离子的物质的量之比为:2113

 

C 【解析】 取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.3mol白色沉淀,生成沉淀为BaSO4,说明溶液中含有SO42-,物质的量为0.03mol;另取10mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀,当沉淀增加到一定量后开始产生气体,说明溶液中含有NH4+,最后沉淀完全溶解.则说明溶液中含有Al3+,因此原溶液中一定存在:NH4+、Al3+、SO42-,可能含K+。结合图象中沉淀的变化关系,知溶液中含有Al3+为0.01mol需OH-为0.03mol;当沉淀增加到一定量后开始产生气体,根据NH4++OH-=NH3↑+H2O结合图象,知溶液中含有NH4+为0.02mol需OH-为0.02mol;最后沉淀完全溶解是由于氢氧化铝与NaOH继续反应,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,结合图象中沉淀的变化关系,需OH-为0.01mol;实验中使用的NaOH溶液的总物质的量为:0.03mol+0.02mol+0.01mol=0.06mol,结合图象中沉淀的变化关系知此时氢氧化钠溶液的体积为60mL,根据c=n÷V=0.06mol÷0.06L=lmol/L;由以上分析可知NH4+为0.02mol,Al3+为0.01mol,SO42-为0.03mol,根据溶液呈电中性溶液中阴阳离子所带的正负电荷总数相等,其中正电荷总数为:0.02mol×1+0.01mol×3+n(K+)×1=0.05mol+n(K+),负电荷总数0.03mol×2=0.06mol,所以n(K+)=0.01mol, A、根据以上分析可知,氢氧化钠的浓度为1mol/L,A正确; B、溶液中焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度为0.01mol÷0.01L=1 mol/L,B正确; C、Al3+为0.01mol,SO42-为0.03mol,加入氢氧化钡溶液,当硫酸根完全沉淀时,铝离子已转化为偏铝酸钠,C不正确; D、根据以上分析可知,NH4+为0.02mol,K+为0.01mol、 Al3+为0.01mol,SO42-为0.3mol,NH4+、K+、Al3+、SO42-四种离子的物质的量之比为2:1:1:3,故D确; 答案选C。  
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