Question

实验室需配制一种仅含五种离子（水电离出的离子可忽略）的混合溶液，且在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为1mol/L，下面四个选项中能达到此目的是（ ）
A．Ca²⁺、K⁺、OH^-、Cl^-、NO₃^-
B．Fe²⁺、H⁺、Br^-、NO₃^-、Cl^-
C．Na⁺、K⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-
D．Al³⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-

Answer

根据离子之间不能结合生成水、气体、沉淀，不能发生氧化还原反应等，则离子能大量共存，并根据溶液呈电中性分析解答．
【解析】
A．根据溶液呈电中性，阳离子H+、Ca2+所带的正电荷总数等于阴离子OH-、Cl-、NO3-所带的负电荷总数，因体积一定所以C（H+）+2C（Ca2+）=C（Cl-）+C（NO3-）+C（OH-），在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为1mol/L，则电荷守恒，但Ca2+与OH-能形成氢氧化钙微溶物不能共存，故A错误；
B．Fe2+、H+、与NO3-发生氧化还原反应，3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，所以该组离子不能大量共存，故B错误；
C．根据溶液呈电中性，阳离子Na+、K+所带的正电荷总数等于阴离子SO42-、NO3-、Cl-所带的负电荷总数，因体积一定所以需C（Na+）+C（K+）=C（Cl-）+C（NO3-）+2C（SO42-），在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为1mol/L，C（Na+）+C（K+）=2mol/L，C（Cl-）+C（NO3-）+2C（SO42-）=4mol/L，阳离子Na+、K+所带的正电荷总数不等于阴离子SO42-、NO3-、Cl-所带的负电荷总数，故C错误；
D．Al3+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-，该组离子之间不反应，则能大量共存，根据溶液呈电中性，阳离子Al3+、Na+所带的正电荷总数须等于阴离子Cl-、SO42-、NO3-所带的负电荷总数，在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为1mol/L，3C（Al3+）+C（Na+）=4mol/L，C（Cl-）+C（NO3-）+2C（SO42-）=4mol/L，阳离子Al3+、Na+所带的正电荷总数等于阴离子Cl-、SO42-、NO3-所带的负电荷总数，故D正确；
故选D．