Question

5．某混合溶液中，含溶质X、Y各0.1mol，向其中滴加0.1mol/L的Z溶液，所得沉淀的物质的量如图，则符合条件的X、Y、Z分别是（　　）

• A． 氯化铝、氯化铁、氢氧化钠
• B． 氯化铝、氯化镁、氢氧化钠
• C． 偏铝酸钠、氯化钡、硫酸
• D． 偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸

Answer 1

分析 根据图象分析，若Z为氢氧化钠溶液，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，溶液中沉淀量达到最大时，生成氢氧化铝沉淀、氢氧化铁沉淀、氢氧化镁沉淀时沉淀物质的量和消耗的碱的物质的量不符合，X不能是铝盐；所以Z是硫酸溶液，据此进行解答．

解答 解：A．若X、Y、Z分别为氯化铝、氯化铁、氢氧化钠，开始滴入氢氧化钠时，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，n（Al³⁺）：n（OH^-）=1：3，n（Fe³⁺）：n（OH^-）=1：3，继续滴加Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，不符合图象的数值变化，故A错误； 
B．若X、Y、Z分别为氯化铝、氯化镁、氢氧化钠，开始滴入氢氧化钠时，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，n（Mg²⁺）：n（OH^-）=1：2，n（Al³⁺）：n（OH^-）=1：3，继续滴加Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，不符合图象的数值变化，故B错误； 
C．若X、Y、Z分别为偏铝酸钠、氯化钡、硫酸，滴入硫酸时Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，生成最大量沉淀氢氧化铝0.1mol，需要硫酸0.05mol；生成硫酸钡沉淀0.05mol，需要硫酸0.05mol，图中第一段直线不符合，故C错误；
D．若X、Y、Z分别为偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸，开始滴入硫酸时OH^-+H⁺=H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，
图中第一段直线：氢氧化钡的OH^-和硫酸里的H⁺1：1中和，同时Ba²⁺和SO₄^2-1：1反应生成硫酸钡沉淀，
Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O；
图中第二段直线氢氧化钡消耗完，硫酸继续滴加，氢离子开始和偏铝酸根离子反应H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，硫酸的消耗量（硫酸消耗量是氢离子消耗量的一半）和沉淀的生成量是1：2；
图中第三段直线：硫酸进一步过量，开始消耗沉淀，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O硫酸和沉淀消耗量应为1.5：1直到把氢氧化铝完全溶解，只剩下不溶于酸的BaSO₄，以上三段符合图象的数值变化，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了铝盐、偏铝酸盐和钡盐与碱、酸反应的图象分析判断，题目难度中等，需要从图象中分析数据结合物质反应和沉淀生成判断，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识解决实际问题的能力．