Question

某溶液中可能含有OH^﹣ ， CO₃^2﹣ ， AlO₂^﹣ ， SiO₃^2﹣ ， SO₄^2﹣ ， K ⁺ ， Na ⁺ ， Fe^{3 +} ， Mg^{2 +} ， Al^{3 +} 等离子，当向溶液中逐滴加入一定物质的量的盐酸时，生成沉淀物质的量与加入盐酸体积的关系如图所示．下列判断正确的是

A．原溶液中一定含有Na₂SO₄

B．反应后形成的溶液溶质为NaCl

C．原溶液中含有CO₃^2﹣与AlO₂^﹣的物质的量比为3：4

D．原溶液中一定含有的离子是OH^﹣，CO₃^2﹣，SiO₃^2﹣，AlO₂^﹣，K ⁺

Answer

C

【解析】

试题分析：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，则溶液中一定含OH﹣离子，与氢氧根离子不能共存的离子为Fe3 + 、Mg2 + 、Al3 + ，它们均不存在，随后反应生成沉淀逐渐增大，说明是溶液中的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、K＋离子中的一种；A.溶液中硫酸根离子不能确定，则原溶液中不一定含有Na2SO4，A项错误；B.反应最后形成的溶液中的溶质为NaCl和AlCl3，B项错误；C.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，C项正确；D.依据判断原溶液中一定含有的阴离子是：OH﹣、SiO32﹣、AlO2﹣、CO32﹣，D项错误；答案选C。

【考点定位】考查离子的检验。

【名师点睛】本题考查离子检验的方法，图象的分析和判断。硅酸根离子、偏铝酸根离子和酸反应生成沉淀，氢氧化铝是两性氢氧化物溶于强酸是解题关键。依据图象分析可知，开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的OH﹣反应，则与氢氧根离子反应的离子不能共存，Fe3 + 、Mg2 + 、Al3 + 一定不存在；然后反应生成沉淀逐渐增大，说明AlO2﹣、SiO32﹣和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，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，溶液中至少含有K + 、Na + 离子中的一种。