Question

向15mL 0.1mol/L Ba（OH）₂溶液中，滴加等浓度NH₄Al（SO₄）₂溶液x mL，叙述错误的是?（　　）

A．x=5时，溶液中有Ba²⁺、OH^-、AlO₂^-，且OH^-＞AlO₂^-

B．x=7.5时，溶液中有NH₄⁺、AlO₂^-，且NH₄⁺=AlO₂^-

C．x=10时，溶液中有SO₄^2-、NH₄⁺，且H⁺＞OH^-

D．x=15时，溶液中有SO₄^2-、NH₄⁺、Al³⁺，且NH₄⁺＞Al³⁺

Answer 1

分析：单独发生反应Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．其它离子反应，首先Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；然后发生NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，最后发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，根据n=cV计算Ba（OH）₂、NH₄Al（SO₄）₂的物质的量，进而计算各离子的物质的量，根据离子反应的先后顺序进行过量计算判断，结合水解及离子的物质的量判断．

解答：解：15mL 0.1mol/L Ba（OH）₂溶液中氢氧化钡的物质的量为0.0015mol，n（Ba²⁺）=0.0015mol，n（OH^-）=0.003mol；
A．当x=5时，NH₄Al（SO₄）₂的物质的量为0.0005mol，n（SO₄^2-）=0.001mol，n（Al³⁺）=0.0005mol，n（NH₄⁺）=0.0005mol．SO₄^2-与Ba²⁺反应，SO₄^2-不足，Ba²⁺剩余0.0005mol；0.0005molAl³⁺反应生成Al（OH）₃消耗OH^-的量为0.0015mol，溶液中没有Al³⁺，生成0.0005molAl（OH）₃，还剩余0.0015molOH^-；然后0.0005molNH₄⁺反应消耗OH^-的量为0.0005mol，溶液中NH₄⁺完全反应，剩余0.001molOH^-；0.0005molAl（OH）₃又完全溶解，生成0.0005molAlO₂^-，消耗0.0005molOH^-，最终剩余0.0005molOH^-．溶液中AlO₂^-水解，故OH^-＞AlO₂^-，综上所述，溶液中有Ba²⁺、OH^-、AlO₂^-，且OH^-＞AlO₂^-，故A正确；
B．当x=7.5时，NH₄Al（SO₄）₂的物质的量为0.00075mol，n（SO₄^2-）=0.0015mol，n（Al³⁺）=0.00075mol，n（NH₄⁺）=0.00075mol．SO₄^2-与Ba²⁺恰好反应，Ba²⁺没有剩余；0.00075molAl³⁺反应生成Al（OH）₃消耗OH^-的量为0.00225mol，溶液中没有Al³⁺，生成0.0005molAl（OH）₃，还剩余0.00075molOH^-；然后0.00075molNH₄⁺恰好反应，溶液为氨水，故B错误；
C．当x=10时，NH₄Al（SO₄）₂的物质的量为0.001mol，n（SO₄^2-）=0.002mol，n（Al³⁺）=0.001mol，n（NH₄⁺）=0.001mol．SO₄^2-与Ba²⁺反应，Ba²⁺不足，SO₄^2-剩余0.0005mol；0.001molAl³⁺反应生成Al（OH）₃消耗OH^-的量为0.003mol，溶液中没有Al³⁺，生成0.001molAl（OH）₃，OH^-完全反应，溶液中NH₄⁺不反应，此时溶液为硫酸铵溶液，铵根离子水解，溶液呈酸性，综上所述，溶液中有SO₄^2-、NH₄⁺，且H⁺＞OH^-，故C正确；
D．当x=15时，NH₄Al（SO₄）₂的物质的量为0.0015mol，n（SO₄^2-）=0.003mol，n（Al³⁺）=0.0015mol，n（NH₄⁺）=0.0015mol．SO₄^2-与Ba²⁺反应，Ba²⁺不足，SO₄^2-剩余0.0015mol；0.0015molAl³⁺反应生成Al（OH）₃消耗OH^-的量为0.0045mol，OH^-不足，溶液中0.001molAl³⁺反应，生成0.001molAl（OH）₃，溶液中剩余
0.0005molAl³⁺，溶液中NH₄⁺不反应，此时溶液为硫酸铵、硫酸铝溶液，铵根离子、铝离子水解，溶液呈酸性，综上所述，溶液中有SO₄^2-、NH₄⁺、Al³⁺，且NH₄⁺＞Al³⁺，故D正确
故选B．

点评：本题考查离子方程式的有关计算、过量计算等，题目涉及离子反应较多，且有先后顺序，反应复杂，计算量较大，为易错题目，难度较大，清楚氢氧根离子与铵根离子、铝离子反应的先后顺序是解题的关键．本题采取过程法解答，利用学生理解反应进行的过程．