Question

某2L溶液中可能含有H⁺、、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、、、中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味无毒的气体②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。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c()=0.2mol L^-1

C.溶液中一定不含可能含和

D.三种离子的物质的量之比n(H⁺)∶n(Al³⁺)∶n(Mg²⁺)=2∶2∶1

Answer

D

【解析】

若加入锌粒，产生无色无味无毒的气体，说明气体是氢气，因此溶液显酸性，则和不能大量共存；加入NaOH溶液，产生白色沉淀，说明不存在铁离子；根据产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系图可知，溶液中一定含有Mg2+、Al3+；又因为当沉淀达到最大值时，继续加入氢氧化钠，沉淀不变，这说明溶液中还存在，由于溶液中还必须存在阴离子，所以一定还有，结合图象中各阶段消耗的氢氧化钠，计算溶液中n（H+）、n(Mg2+)、n(Al3+)、n()，据此解答。

由图象可知，第一阶段为氢离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为0.1mol，则n(H+)=0.1mol；第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠为0.7mol−0.5mol=0.2mol，则n()=0.2mol；最后阶段为氢氧化钠溶解氢氧化铝，消耗氢氧化钠0.8mol−0.7mol=0.1mol，则n[Al(OH)3]=0.1mol，根据铝元素守恒可知n(Al3+)=0.1mol；第二阶段为氢氧化钠沉淀镁离子、铝离子，共消耗氢氧化钠为0.5mol−0.1mol=0.4mol，则n(Mg2+)==0.05mol，

A.由上述分析可知，溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+、，故A错误；

B. 由上述分析可知，溶液中n()=0.2mol，c()=0.1mol L-1，故B错误；

C.由上述分析可知，溶液中一定不含、，一定含有，故C错误；

D.由上述分析可知，溶液中n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=0.1mol:0.1mol:0.05mol=2:2:1，故D正确；

故选：D。