Question

4．現(xiàn)有易溶強電解質(zhì)的混合溶液10L，其中可能含存K⁺、Ba²⁺、Na⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-、AlO₂^-、OH^-中的幾種，向其中通入CO₂氣體，產(chǎn)生沉淀的量與通入CO₂的量之間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 該溶液中能確定存在的離子是 Ba²⁺、AlO₂^-、NH₄⁺
• B． 肯定不存在的離子是SO₄^2-、OH^-
• C． 若不能確定的離子中至少還存在一種陽離子，則該離子的最小濃度為0.2mol/L
• D． OA 段反應(yīng)的離子方程式：2 AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-

Answer 1

分析 通入二氧化碳，在OA段產(chǎn)生沉淀，說明一定含Ba²⁺，根據(jù)離子共存條件，一定不含SO₄^2-，因二者反應(yīng)會生成硫酸鋇沉淀；在BC段產(chǎn)生沉淀，說明含AlO₂^-，AlO₂^-存在堿性環(huán)境，故一定含OH^-，不含NH₄⁺，因NH₄⁺與OH^-反應(yīng)放氨氣，根據(jù)OA段，通入1mol二氧化碳生成1mol沉淀，所以 Ba²⁺為1mol，反應(yīng)方程式為：Ba（OH）₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O，AB段沉淀不變，說明二氧化碳和OH^-反應(yīng)，結(jié)合OA段可知含 OH^-共2.5mol，根據(jù)BC段可知發(fā)生反應(yīng)：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，故消耗二氧化碳0.5mol，即AlO₂^-的物質(zhì)的量為1mol，CD段發(fā)生反應(yīng)：CO₃^2-+CO₂+H₂O═2HCO₃^-，DE段發(fā)生反應(yīng)：BaCO₃+CO₂+H₂O═Ba²⁺+2HCO₃^-，根據(jù)電荷守恒，所含陽離子所帶正電荷為Ba²⁺所帶：2mol，陰離子所帶負電荷為AlO₂^-、OH^-所帶：2.5mol+1mol=3.5mol，故一定還含陽離子，根據(jù)電荷守恒，計算出所含陽離子物質(zhì)的量，進而計算出濃度．

解答 解：通入二氧化碳，在OA段產(chǎn)生沉淀，說明一定含Ba²⁺，根據(jù)離子共存條件，一定不含SO₄^2-，因二者反應(yīng)會生成硫酸鋇沉淀；在BC段產(chǎn)生沉淀，說明含AlO₂^-，AlO₂^-存在堿性環(huán)境，故一定含OH^-，不含NH₄⁺，因NH₄⁺與OH^-反應(yīng)放氨氣，根據(jù)OA段，通入1mol二氧化碳生成1mol沉淀，所以 Ba²⁺為1mol，反應(yīng)方程式為：Ba（OH）₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O，AB段沉淀不變，說明二氧化碳和OH^-反應(yīng)，結(jié)合OA段可知含 OH^-共2.5mol，根據(jù)BC段可知發(fā)生反應(yīng)：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O═2A l（OH）₃↓+CO₃^2-，故消耗二氧化碳0.5mol，即AlO₂^-的物質(zhì)的量為1mol，CD段發(fā)生反應(yīng)：CO₃^2-+CO₂+H₂O═2HCO₃^-，DE段發(fā)生反應(yīng)：BaCO₃+CO₂+H₂O═Ba²⁺+2HCO₃^-，根據(jù)電荷守恒，所含陽離子所帶正電荷為Ba²⁺所帶：2mol，陰離子所帶負電荷為AlO₂^-、OH^-所帶：2.5mol+1mol=3.5mol，故一定還含陽離子．
A．根據(jù)以上分析，該溶液中能確定存在的離子是Ba²⁺、AlO₂^-、OH^-，故A錯誤；
B..根據(jù)以上分析，該溶液中一定不含：NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-，故B錯誤；
C．不能確定離子中至少還存在一種陽離子存在，所給陽離子中還有K⁺、Na⁺沒確定，可通過焰色反應(yīng)來鑒別；根據(jù)電荷守恒，所含離子的物質(zhì)的量設(shè)為n，則有：n+2mol=4mol，n=2，濃度為：$\frac{2.0mol}{10L}$=0.20mol/L，故C正確；
D．BC段反應(yīng)的離子方程式：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O═2A l（OH）₃↓+CO₃^2-，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查了離子的推斷，難度較大，關(guān)鍵是搞清反應(yīng)原理結(jié)合離子共存和電荷守恒解答．