Question

在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，逐滴加入濃度為0.1mol/L的H₂SO₄溶液，下列圖象中能表示反應產生沉淀的物質的量與加入硫酸溶液體積之間關系的是

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

Answer 1

A
分析：在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中n（NaAlO₂）=0.1mol，n[Ba（OH）₂]=0.1mol，向該混合溶液中加入H₂SO₄溶液，首先發(fā)生反應Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，Ba（OH）₂反應完畢，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，再發(fā)生反應AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，AlO₂^-反應完畢，沉淀達最大，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，發(fā)生反應Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，沉淀減少，Al（OH）₃反應完畢，最后為BaSO₄沉淀，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，沉淀的量不變．
第一階段：由發(fā)生反應Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O可知，Ba（OH）₂反應完畢，需加入0.1molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為=1L，生成沉淀n（BaSO₄）=0.1mol；
第二階段：由發(fā)生反應AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓可知，0.1molAlO₂^-反應完畢，該階段需加入0.05molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為=0.5L，該階段生成沉淀n[Al（OH）₃]=0.1mol，但加入相同體積的硫酸，該階段比第一階段生成沉淀的多，為第一階段的2倍；
第三階段：由發(fā)生反應Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O可知，沉淀減少，0.1molAl（OH）₃完全溶解，該階段需加入=0.15molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為=1.5L，沉淀n（BaSO₄）=0.1mol；
據此作出圖象進行判斷．
解答：在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中n（NaAlO₂）=0.1mol，n[Ba（OH）₂]=0.1mol，向該混合溶液中加入H₂SO₄溶液，首先發(fā)生反應Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，Ba（OH）₂反應完畢，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，再發(fā)生反應AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，AlO₂^-反應完畢，沉淀達最大，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，發(fā)生反應Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，沉淀減少，Al（OH）₃反應完畢，最后為BaSO₄沉淀，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，沉淀的量不變．
第一階段：由發(fā)生反應Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O可知，Ba（OH）₂反應完畢，需加入0.1molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為=1L，生成沉淀n（BaSO₄）=0.1mol；
第二階段：由發(fā)生反應AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓可知，0.1molAlO₂^-反應完畢，該階段需加入0.05molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為=0.5L，該階段生成沉淀n[Al（OH）₃]=0.1mol，但加入相同體積的硫酸，該階段比第一階段生成沉淀的多，為第一階段的2倍；
第三階段：由發(fā)生反應Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O可知，沉淀減少，0.1molAl（OH）₃完全溶解，該階段需加入=0.15molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為=1.5L，沉淀n（BaSO₄）=0.1mol．
由上述分析可知：
第一階段產生沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，加入H₂SO₄溶液的體積為1L；
第二階段又生成沉淀n[Al（OH）₃]=0.1mol，此時沉淀總量為0.2mol，該階段加入H₂SO₄溶液的體積為0.1L，此時加入H₂SO₄溶液的總體積為1.5L；
第三階段0.1molAl（OH）₃完全溶解，此時沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，該階段加入H₂SO₄溶液的體積為1.5L，此時加入H₂SO₄的總體積為3L．
故沉淀的量與H₂SO₄溶液體積關系圖為：，
故選A．
點評：本題考查離子反應、化學計算、圖象分析等，難度較大，理清反應的過程，確定沉淀的量與H₂SO₄溶液體積關系是關鍵，是對學生綜合能力的考查．