Question

将氯化铝溶液和氢氧化钡溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钡溶液的物质的量浓度之比可能是

1. A.
   1：3
2. B.
   2：3
3. C.
   1：4
4. D.
   4：3

Answer 1

D
分析：根据氯化铝和氢氧化钡的反应，当氢氧化钡相对于氯化铝过量时，生成氢氧化铝白色沉淀，当氢氧化钡过量时，先出现白色沉淀，然后沉淀有部分溶解，当得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中铝元素的质量相等时，可能是氯化铝剩余，或者是第二种可能的情况：当氢氧化钡相对于氯化铝过量时，生成氢氧化铝白色沉淀，当氢氧化钡过量时，先出现白色沉淀，然后沉淀有部分溶解．
解答：设：AlCl₃和Ba（OH）₂的浓度分别为c₁和c₂，相同体积为V，由题意可得：第一步AlCl₃反应完全，而Ba（OH）₂过量，此时参加反应的AlCl₃的物质的量是c₁Vmol，Ba（OH）₂是1.5c₁Vmol；生成c₁V mol 的Al（OH）₃，又因为得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则说明第一步反应完后，生成的Al（OH）₃有一半（1/2c₁V）参加了第二步的反应，所以可求的Ba（OH）₂的物质的量为：1.5c₁V+0.25c₁V=c₁V=c₂V，所以c₁：c₂=4：7；
当氯化铝过量时，氢氧化钡全反应，生成氢氧化铝白色沉淀发生反应：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，设反应掉的铝离子物质的量为x，得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则c₁V-x=x，所以x=0.5c₁V，消耗氢氧化钡3x，即1.5c₁Vmol，所以1.5c₁V=2c₂V，所以此时c₁：c₂=4：3．
故选D．
点评：本题考查学生强碱和可溶性的铝盐反应的情况，综合性较强，难度较大．