Question

13．下列图象中的曲线正确的是（　　）

• A．
  图A表示在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，逐滴加入浓度为0.11mol•L^-1H₂SO₄溶液，产生沉淀的物质的量与加入硫酸溶液体积的图象
• B．
  图B表示在分别含amol的Na₂CO₃和NaOH的混合溶液中逐滴滴加稀盐酸，产生气体
  与加入盐酸体积的图象
• C．
  图C表示向100mL 0.1mol/L H₂SO₄溶液中，逐滴加入0.1mol/L Ba（OH）₂溶液至过量，
  溶液的导电性与加入 Ba（OH）₂溶液体积的图象
• D．
  图D表示在往含0.2mol NaOH和0.1mol Ba（OH）₂的溶液中持续稳定地通入CO₂气体，
  溶液中离子数目和通入CO₂气体体积的图象（气体的溶解忽略不计）

Answer 1

分析 A．在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，n（NaAlO₂）=0.1mol，n[Ba（OH）₂]=0.1mol，向该混合溶液中加入H₂SO₄溶液，首先发生反应Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，Ba（OH）₂反应完毕，继续加入H₂SO₄溶液，再发生反应AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，AlO₂^-反应完毕，沉淀达最大，继续加入H₂SO₄溶液，发生反应Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，沉淀减少，Al（OH）₃反应完毕，最后为BaSO₄沉淀，继续加入H₂SO₄溶液，沉淀的量不变，据此进行判断；
B．对NaOH和Na₂CO₃混合配成的溶液，当滴加盐酸时，先发生氢氧化钠与盐酸的中和反应，再发生碳酸钠与盐酸的反应生成碳酸氢钠和氯化钠，最后发生碳酸氢钠与盐酸反应才有二氧化碳气体生成，利用物质的量的关系并结合图象即可解答；
C．硫酸没有完全反应前，随着氢氧化钡溶液的加入，溶液导电性会逐渐减弱，直至硫酸完全反应，氢氧化钡过量后溶液导电性又开始增强；
D．n（CO₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，通入含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钡的溶液中，发生：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，以此解答该题．

解答 解：A．在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，n（NaAlO₂）=0.1mol，n[Ba（OH）₂]=0.1mol，向该混合溶液中加入H₂SO₄溶液，首先发生反应Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，Ba（OH）₂反应完毕，继续加入H₂SO₄溶液，再发生反应AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，AlO₂^-反应完毕，沉淀达最大，继续加入H₂SO₄溶液，发生反应Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，沉淀减少，Al（OH）₃反应完毕，最后为BaSO₄沉淀，继续加入H₂SO₄溶液，沉淀的量不变．
第一阶段：由发生反应Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O可知，Ba（OH）₂反应完毕，需加入0.1molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的体积为：$\frac{0.1mol}{0.1mol/L}$=1L，生成沉淀n（BaSO₄）=0.1mol；
第二阶段：由发生反应AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓可知，0.1molAlO₂^-反应完毕，该阶段需加入0.05molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的体积为：$\frac{0.05mol}{0.1mol/L}$=0.5L，该阶段生成沉淀n[Al（OH）₃]=0.1mol，但加入相同体积的硫酸，该阶段比第一阶段生成沉淀的多，为第一阶段的2倍；
第三阶段：由发生反应Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O可知，沉淀减少，0.1molAl（OH）₃完全溶解，该阶段需加入：$\frac{0.1mol×3}{2}$=0.15molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的体积为：$\frac{0.15mol}{0.1mol/L}$=1.5L，沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，
由上述分析可知：第一阶段产生沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，加入H₂SO₄溶液的体积为1L；
第二阶段又生成沉淀n[Al（OH）₃]=0.1mol，此时沉淀总量为0.2mol，该阶段加入H₂SO₄溶液的体积为0.1L，此时加入H₂SO₄溶液的总体积为1.5L；
第三阶段0.1molAl（OH）₃完全溶解，此时沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，该阶段加入H₂SO₄溶液的体积为1.5L，此时加入H₂SO₄的总体积为3L．
故沉淀的量与H₂SO₄溶液体积关系图为：，故A正确；
B．向NaOH和Na₂CO₃混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，即消耗amolHCl，两者恰好反应完全，无气体生成；
继续滴加时，盐酸和Na₂CO₃开始反应，消耗amolHCl发生HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，不放出气体，此步反应进行完全；当再加入amolHCl，发生反应：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，正确的图象为：，故B错误；
C．发生反应为：Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，滴入氢氧化钡时，导电性会减弱，完全反应后，氢氧化钡过量，导电性又增强，所以溶液导电性不会始终不变，故C错误；
D．n（CO₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钡的溶液中：n（OH^-）=0.2mol+0.1mol×2=0.4mol，n（Na⁺）=0.2mol，n（Ba²⁺）=0.1mol，
通入CO₂，发生反应为：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，OH^-+CO₂=HCO₃^-+H₂O，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，
设生成xmolCO₃^2-，ymolHCO₃^-，
则：2x+y=0.4、x+y=0.3，解得：x=0.1，y=0.2，
所以反应后溶液中含有：n（Na⁺）=0.2mol，n（HCO₃^-）=0.2mol，
可依次发生：①2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，②Ba²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，离子浓度迅速减小，③CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，所以正确的图象为，故D错误；
故选A．

点评 本题考查了物质的量或浓度岁时间变化的曲线、溶液导电性与离子浓度关系等，题目难度较大，试题知识点较多、计算量较大，充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力．