Question

某无色溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-等离子中的几种，当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示。下列说法一定正确的是(   )

A.一定存在H⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺，一定不存在Na⁺、SO₄^2-、Fe³⁺

B.一定存在H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-，可能存在Na⁺、Mg²⁺

C.溶液中c(H⁺)∶c(Al³⁺)∶c(Mg²⁺)=1∶1∶2

D.溶液中

Answer

D

【解析】

无色溶液则不含有棕黄色离子Fe3+；由图可知开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，后来有沉淀产生且最后减少一定有Al3+，且没有消失，则一定有Mg2+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3·H2O的反应，则有NH4+，根据离子反应发生的条件进行判断及用相关化学方程式进行计算；为了保持电荷守恒还要含有阴离子SO42﹣，无法确定是否存在Na+。

从图象可知，开始时无沉淀产生，说明含有H+，H++OH-=H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积为1体积，则含有H+1mol，图象中有一段平台，说明加入OH-时无沉淀生成，有NH4+，NH4++OH-=NH3·H2O，铵根消耗氢氧化钠为3体积，则含有NH4+3mol；沉淀溶解的反应为Al(OH)3+OH－= AlO2-+2H2O，消耗氢氧化钠为1体积，可知含有Al3+1mol，根据Al3++3OH－=Al(OH)3↓，铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积，所以还有2体积的氢氧化钠应该用于镁离子的沉淀，由Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，得含有Mg2+是1mol，最后溶液中仍存在沉淀为Mg(OH)2；为了保持电荷守恒肯定含有阴离子SO42﹣，无法确定是否存在Na+。。

A. 一定存在SO42﹣，无法确定是否存在Na+，A错误；

B. 没有溶于氢氧化钠溶液的沉淀是氢氧化镁，说明一定存在Mg2+，B错误；

C. 由图判断溶液中c（H+）：c（Al3+）：c（Mg2+）为1：1：1，C错误；

D. H+、NH4+、Mg2+、Al3+所带正电荷是9 mol，所以为了保持电荷守恒，若无Na+，则SO42﹣为4.5 mol，比值等于，若有Na+，则SO42﹣大于4.5 mol，溶液中比值小于，D正确。

答案选D。