Question

4．下列物质的溶液中分别滴加Ba（OH）₂溶液至过量，反应产生的沉淀的质量（m）或物质的量（n）随加入的Ba（OH）₂溶液体积关系图象正确的是（　　）

• A．
  Al₂（SO₄）₂
• B．
  KAl（SO₄）₂
• C．
  NH₄Al（SO₄）₂
• D．
  NH₄Al（SO₄）₂

Answer 1

分析 A．向Al₂（SO₄）₂溶液中逐滴加Ba（OH）₂溶液至过量，先产生氢氧化铝和硫酸钡沉淀，后沉淀部分溶解；
B．向KAl（SO₄）₂溶液中滴加Ba（OH）₂溶液至过量，开始产生沉淀为硫酸钡和氢氧化铝，当沉淀达到最大值时，氢氧化铝溶于过量的碱；
C、D．假设NH₄Al（SO₄）₂为1mol，开始滴加同时发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当Al³⁺沉淀完全时需加入3molOH^-，即加入1.5molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为1.5mol，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液含有硫酸铵；再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀质量继续增加，但是沉淀增加的较慢；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入2molBa（OH）₂，加入4molOH^-，Al³⁺反应掉3molOH^-，生成Al（OH）₃1mol，剩余1molOH^-恰好与NH₄⁺完全反应，此时溶液中NH₄⁺完全反应，此时溶液为氨水溶液；继续滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使1molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.5molBa（OH）₂，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液．

解答 解：A．向Al₂（SO₄）₂溶液中逐滴加Ba（OH）₂溶液至过量，开始滴加同时发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，沉淀逐渐到达最大值，然后沉淀部分溶解，图象不符，故A错误；
B．向KAl（SO₄）₂溶液中滴加Ba（OH）₂溶液至过量，1molKAl（SO₄）₂与1.5molBa（OH）₂反应铝离子全部沉淀，硫酸根部分沉淀，继续加Ba（OH）₂，硫酸根离子继续沉淀，氢氧化铝开始溶解，所以沉淀的质量增加较慢，图象不符合，故B错误；
C、D．假设NH₄Al（SO₄）₂为1mol，开始滴加同时发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当Al³⁺沉淀完全时需加入3molOH^-，即加入1.5molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为1.5mol，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液含有硫酸铵；再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀质量继续增加，但是沉淀增加的较慢；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入2molBa（OH）₂，加入4molOH^-，Al³⁺反应掉3molOH^-，生成Al（OH）₃1mol，剩余1molOH^-恰好与NH₄⁺完全反应，此时溶液中NH₄⁺完全反应，此时溶液为氨水溶液；继续滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使1molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.5molBa（OH）₂，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液，则图象中沉淀开始增加较快，后来增加减慢，当沉淀达到最大值时，沉淀又开始减少，然后保持不变，图象D符合，故C错误，D正确．
故选D．

点评 本题考查了铝的化合物的性质及计算，难度比较大，清楚整个反应过程是解题的关键，注意NH₄⁺与Al³⁺同时存在，OH^-首先与Al³⁺反应，而NH₄⁺与Al（OH）₃同时存在，OH^-首先与NH₄⁺反应．