Question

某无色稀溶液X中，可能含有如表所列离子中的某几种。

阴离子	CO3^2- 、SiO3^2-、AlO2^- 、Cl^-
阳离子	Al^3+、Fe^3+、Mg^2+、NH4^+ 、Na^+

取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示下列说法正确的是

A．若Y是盐酸，则X中一定含有CO₃^2-、SiO₃^2-、AlO₂^-和Na⁺

B．若Y是NaOH溶液，则X中一定含有Al³⁺、Fe³⁺、NH₄⁺、Cl^-

C．若Y是NaOH溶液，则ab段发生反应的离子方程式为：NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O

D．若Y是NaOH溶液，则X中的Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺ 物质的量之比为1：1：2

Answer

A

【解析】

试题分析：溶液无色说明溶液中不含Fe3+；（1）如果Y是盐酸，向溶液中加盐酸，先生成沉淀，则溶液中可能含SiO32-、AlO2-或两者中的一种，即生成的沉淀为H2SiO3、Al(OH)3或两者中的一种，则溶液中不含Al3+、Mg2+；当a-b段时，沉淀的量不变化，发生的是盐酸和碳酸根离子反应生成气体：CO32-+H+═HCO3-，HCO3-+H+═H2O+CO2↑；当b-c段时沉淀的质量减少，即部分沉淀和盐酸反应：Al(OH)3+3H+═Al3++3H2O，部分沉淀和盐酸不反应，说明生成的沉淀既有H2SiO3又有Al(OH)3，原溶液中有SiO32-和AlO2-，则oa段发生反应的离子方程式SiO32-+2H+═H2SiO3↓，AlO2-+H++H2O═Al(OH)3↓，由于SiO32-和AlO2-和铵根离子能双水解，所以溶液中不含NH4+，含有的阳离子是Na+；则X中一定含有的离子是CO32-、SiO32-、AlO2-、Na+，oa段发生反应的离子方程式SiO32-+2H+═H2SiO3↓，AlO2-+H++H2O═Al(OH)3↓，ab段发生反应的离子方程式CO32-+H+═HCO3-，HCO3-+H+═H2O+CO2↑，bc段发生反应的离子方程式：Al(OH)3+3H+═Al3++3H2O．综上可知含有的离子为：CO32-、SiO32-、AlO2-、Na+；（2）若Y是氢氧化钠，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，溶液中可能含Al3+、Mg2+或两者中的一种，由于弱碱阳离子和弱酸根会双水解而不能共存，即溶液中不含CO32-、SiO32-、AlO2-，由于溶液一定要保持电中性，故溶液中一定含Cl-；当a-b段时，沉淀的量不变化，是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体：NH4++OH-═NH3•H2O，即溶液中含NH4+；当b-c段时沉淀的质量减少但没有完全溶解，即部分沉淀和氢氧化钠反应，部分沉淀不反应，说明溶液中有Al3+、Mg2+，即bc段的反应为：Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O；综上可知，X中一定含有的离子是Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-；A．由分析可知，若Y是盐酸，则X中一定含有：CO32-、SiO32-、AlO2-、Na+，故A正确；B．若Y是氢氧化钠，X中一定含有的离子是Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-，没有Fe3+，故B错误；C．若Y是NaOH溶液，当a-b段时，沉淀的量不变化，是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体：NH4++OH-═NH3•H2O，故C错误；D．与铵根离子反应需要氢氧化钠的体积是2v，氢氧化铝和氢氧化钠反应需要氢氧化钠的体积是1v，则生成氢氧化铝需要氢氧化钠的体积是3V，生成氢氧化镁需要氢氧化钠的体积是1V，则n(Al3+)：n(Mg2+)：n(NH4+)=1：1/2：2=2：1：4，故D错误，故选A。

考点：考查离子检验及离子反应