某溶液中可能含有下列5种离子中的某几种：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、Clˉ。为确认该溶液组成进行如下实验：①取20.0 mL该溶液，加入25.0 mL

题文

某溶液中可能含有下列5种离子中的某几种：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Clˉ。为确认该溶液组成进行如下实验：①取20.0 mL该溶液，加入25.0 mL 4.00  mol·L^-1NaOH溶液，有白色沉淀、无剌激气味气体。过滤、洗涤、干燥，得沉淀1.16 g。再将滤液稀释至100 mL，测得滤液中c(OHˉ)为0.20 mol·L^-1；②另取20.0 mL该溶液，加入足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀11.48 g。由此可得出关于原溶液组成的正确结论是A．一定含有Mg²⁺、Al³⁺、Clˉ，不含Na⁺、NH₄⁺B．一定含有Na⁺、Mg²⁺、Clˉ，不含NH₄⁺，可能含有Al³⁺C．c (Clˉ) 为 4.00 mol·L^-1，c (Al³⁺) 为1.00 mol·L^-1D．c (Mg²⁺) 为 1.00 mol·L^-1，c(Na⁺ ) 为 0.50 mol·L^-1

题型：未知 难度：其他题型

答案

D

解析

根据实验①判断，原溶液中一定有Mg²⁺，无NH₄⁺。参加反应的OHˉ：

，n(Mg²⁺)=

     Mg²⁺ + 2OHˉ= Mg(OH)₂↓，与Mg²⁺反应的OHˉ：

，所以原溶液中一定存在Al³⁺。与Al³⁺反应的OHˉ：

，因滤液中还余OHˉ，则发生反应 Al³⁺ + 4OHˉ= AlO₂ˉ + 2H₂O ，n(Al³⁺ )=

；由实验②结合上面的计算数据，得 n(Clˉ)=

；         n(Clˉ)＞2n(Mg²⁺) + 3n(Al³⁺ ) 所以原溶液中还含有 Na⁺    ；2n(Mg²⁺) + 3n(Al³⁺ )+ n(Na⁺ ) =

   n(Na⁺ ) =


原溶液中离子的浓度：
c (Clˉ) =

      c (Al³⁺)=


c (Mg²⁺)=

      c(Na⁺ )=


故选D。

考点

据考高分专家说，试题“某溶液中可能含有下列5种离子中的某几种：.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。