Question

某溶液中可能含有OH^-、CO₃^2-、AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₄^2-、HCO₃^-、Na⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是

A.原溶液中一定含有的阴离子是OH^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-

B.反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl

C.原溶液中一定含有Na₂SO₄

D.原溶液中含有CO₃^2-与AlO₂^-的物质的量之比为1：1

Answer

A

【解析】

结构图象曲线变化可知，开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应，说明溶液中一定含氢氧根离子，则与氢氧根离子不能共存的离子为Fe3+、Mg2+、Al3+；随后反应生成沉淀逐渐增大，说明是AlO2-和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，由于AlO2-与HCO3-发生反应生成氢氧化铝沉淀，则溶液中一定不存在HCO3-；继续加入盐酸沉淀量不变，消耗盐酸的离子只能是CO32-离子，反应完后继续加入盐酸，沉淀逐渐减小，到不再改变，进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀，氢氧化铝沉淀溶于盐酸，最后剩余沉淀为硅酸；硫酸根离子不能确定存在，但根据溶液的电中性可知，溶液中一定含有钠离子，以此解答该题。

由图象分析可知，开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应，说明溶液中一定含OH-离子，则与氢氧根离子不能共存的离子为Fe3+、Mg2+、Al3+；随后反应生成沉淀逐渐增大，说明是AlO2-、SiO32-和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，由于AlO2-与HCO3-发生反应生成氢氧化铝沉淀，则溶液中一定不存在HCO3-；继续加入盐酸沉淀量不变，消耗盐酸的离子只能是CO32-离子，反应完后继续加入盐酸，沉淀逐渐减小，到不再改变，进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀，氢氧化铝沉淀溶于盐酸，最后剩余沉淀为硅酸；硫酸根离子不能确定存在，但根据溶液的电中性可知，溶液中一定含有Na+离子；

A．依据判断原溶液中一定含有的阴离子是：OH-、SiO32-、AlO2-、CO32-，故A正确；

B．反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl和AlCl3，故B错误；

C．溶液中硫酸根离子不能确定，剩余原溶液不一定含有Na2SO4，故C错误；

D．依据图象可知和碳酸根离子反应的盐酸为2体积，CO32-+2H+=CO2↑+H2O 氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4体积，Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，原溶液中含有CO32-与AlO2-的物质的量之比为3:4，故D错误；

故答案为A。