Question

向100mL 0.1mol?L^-1硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]溶液中逐滴滴入0.1mol?L^-1 Ba（OH）₂溶液．随着 Ba（OH）₂溶液体积V的变化，沉淀总物质的量n的变化如图所示．则下列说法中正确的是（　　）

• A、a点发生反应的离子方程式是：Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓+2BaSO₄↓
• B、b点消耗Ba（OH）₂溶液体积为200mL
• C、从a→b、b→c点过程中发生反应的离子方程式依次为：NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O   Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
• D、沉淀的质量：a点＞c点

Answer 1

分析：100mL 0.1mol?L^-1硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]，NH₄Al（SO₄）₂物质的量为0.01mol．溶液含有NH₄⁺0.01mol，Al³⁺0.01mol，SO₄^2-0.02mol；
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0.03molOH^-，即加入0.015molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为0.015mol，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸铝；（开始到a）
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；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入0.02molBa（OH）₂，加入0.04molOH^-，Al³⁺反应掉0.03molOH^-，生成Al（OH）₃0.01mol，剩余0.01molOH^-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；（a到b）
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0.01molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.005molBa（OH）₂，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液．（b到c）

解答：解：100mL 0.1mol?L^-1硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]，NH₄Al（SO₄）₂物质的量为0.01mol．溶液含有NH₄⁺0.01mol，Al³⁺0.01mol，SO₄^2-0.02mol；
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0.03molOH^-，即加入0.015molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为0.015mol，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸铝；（开始到a）
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；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入0.02molBa（OH）₂，加入0.04molOH^-，Al³⁺反应掉0.03molOH^-，生成Al（OH）₃0.01mol，剩余0.01molOH^-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；（a到b）
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0.01molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.005molBa（OH）₂，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液．（b到c）
A．a点[NH₄Al（SO₄）₂]的物质的量为0.01mol，0.015molBa（OH）₂，SO₄^2-未完全沉淀，离子反应方程式为：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓，故A错误；
B．当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入0.02molBa（OH）₂，则b点消耗氢氧化钡体积=

0.02mol

0.1mol/L

=200mL，故B正确；
C．a点到b点，发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，故C错误；
D．a点沉淀的质量=0.015mol×233g/mol+0.01mol×78g/mol=4.275g，
c点为硫酸钡的质量，为0.01mol×2×233g/mol=4.66g，所以质量c点＞a点，故D错误；
故选B．

点评：本题考查了物质间的反应，明确物质的性质及离子反应先后顺序是解本题关键，知道各个拐点溶液中存在的溶质，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，为易错点，题目难度较大．