Question

某溶液中可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃²⁻、SO₄²⁻、NO₃⁻中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如下图所示。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CO₃²⁻，可能含有SO₄²⁻和NO₃⁻

C．溶液中n(NH₄⁺)=0.2mol                

D．n(H⁺)∶n(Al³⁺)∶n(Mg²⁺) = 1∶1∶1

Answer

C

【解析】

试题分析：①若加入锌粒，产生无色无味的气体，证明溶液显酸性，含有H+，在酸性环境中不能大量存在CO32−，由于在酸性环境中H+、NO3−起硝酸的作用，有强氧化性，与金属反应产生无色有刺激性气味的NO气体，不能大量存在；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，证明无Fe3+。根据消耗的NaOH的物质的量与产生的沉淀量的关系可知在0.1mol前，发生反应：H++OH-=H2O，n(H+)=n(OH-)=0.1mol。从0.1mol到0.5mol发生反应：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓；Al3++3OH-=Al(OH)3↓；从0.5mol至0.7mol时，沉淀的物质的量不变，发生反应：NH4++OH-=NH3∙H2O，n(NH4+)=n(OH-)=0.2mol；在NaOH的物质的量是0.7mol至0.8mol时发生反应：Al(OH)3+OH-=AlO2-+ 2H2O，n(Al3+)=n(Al(OH)3)= n(OH-)=0.1mol；则形成Al(OH)3沉淀消耗的NaOH的物质的量是0.3mol，Mg2+消耗的NaOH的物质的量是0.4mol-0.3mol=0.1mol，故n(Mg2+)=0.1mol÷2=0.05mol。n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+) = 0.1∶0.1∶0.05=2:2:1，根据上述实验可推知含有的离子是：H+、Mg2+、Al3+、NH4+，·不含有的离子是：Fe3+、CO32−、NO3−这些都在阳离子。根据溶液呈电中性原则，一定含有阴离子SO42−。故选项正确的是C。

考点：考查离子共存、溶液成分的确定的知识。