分析 100mL3mol•L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],NH4Al(SO4)2物质的量为0.3mol.溶液含有NH4+0.3mol,Al3+0.3mol,SO42-0.6mol.
关键弄清楚反应顺序,开始滴加同时发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当Al3+沉淀完全时需加入0.9molOH-,即加入0.45molBa(OH)2,加入的Ba2+为0.45mol,SO42-未完全沉淀,此时溶液含有硫酸铵;(开始到A)
再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3?H2O,所以沉淀质量继续增加;当SO42-完全沉淀时,共需加入0.6molBa(OH)2,加入1.2molOH-,Al3+反应掉0.9molOH-,生成Al(OH)30.3mol,剩余0.3molOH-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0.3molAl(OH)3完全溶解,需再加入0.15molBa(OH)2,此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液.(B到C)
解答 解:(1)100mL3mol•L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],NH4Al(SO4)2物质的量为0.3mol.溶液含有NH4+0.3mol,Al3+0.3mol,SO42-0.6mol.
关键弄清楚反应顺序,开始滴加同时发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当Al3+沉淀完全时需加入0.9molOH-,即加入0.45molBa(OH)2,加入的Ba2+为0.45mol,SO42-未完全沉淀,此时溶液含有硫酸铵;(开始到A)
再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3?H2O,所以沉淀质量继续增加;当SO42-完全沉淀时,共需加入0.6molBa(OH)2,加入1.2molOH-,Al3+反应掉0.9molOH-,生成Al(OH)30.3mol,剩余0.3molOH-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,所以生成沉淀的总物质的量为最大值时的离子方程式:Al3++2SO42-+NH4++2Ba2++4OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3•H2O,
故答案为:Al3++2SO42-+NH4++2Ba2++4OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3•H2O;
(2)开始滴加同时发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当Al3+沉淀完全时需加入0.9molOH-,即加入0.45molBa(OH)2,加入的Ba2+为0.45mol,SO42-未完全沉淀,此时溶液含有硫酸铵(开始到A),再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3?H2O,所以沉淀质量继续增加;当SO42-完全沉淀时,共需加入0.6molBa(OH)2,加入1.2molOH-,Al3+反应掉0.9molOH-,生成Al(OH)30.3mol,剩余0.3molOH-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,故当到达B点时,加入1mol•L-1 Ba(OH)2溶液的体积是$\frac{0.6mol}{1mol/L}$=0.6L=600mL,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0.3molAl(OH)3完全溶解,需再加入0.15molBa(OH)2,此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液.(B到C),所以到达C点时加入氢氧化钡的体积是$\frac{0.75mol}{1mol/L}$=0.75L=750mL,
故答案为:600mL;750mL.
点评 本题考查铝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.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 铁与稀H2SO4反应时,加入少量CuSO4溶液,可使反应速率加快 | |
B. | 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 | |
C. | 在铁上镀铜时,金属铜作阴极 | |
D. | 用惰性电极电解CuSO4溶液,溶液的pH不变 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | H+ Fe2+ NO3- Cl- | B. | Ba2+ Na+Cl- SO42- | ||
C. | K+ NH4+ SO42-OH- | D. | Ag+ Al3+ NO3-H+ |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 1mol任何物质均含有约6.02×1023个分子 | |
B. | 0.012kg碳-12中含有约6.02×1023个碳原子 | |
C. | 1mol水中含有2 mol氢和1mol氧 | |
D. | 1mol H2含有6.02×1023个电子 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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