Question

15．在NH₄Al（SO₄）₂溶液中，逐滴滴入Ba（OH）₂溶液，沉淀的物質的量隨Ba（OH）₂溶液體積的變化如圖，有關分析正確的是（　　）

• A． O～M段反應的離子方程式為：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-═2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓
• B． 沉淀的質量M＞P
• C． N點溶液可與Na⁺、Fe³⁺、NO₃^-、Cl^-大量共存
• D． N～P段溶液的pH逐漸減小

Answer 1

分析 設硫酸鋁銨[NH₄Al（SO₄）₂]為1mol，則溶液含有NH₄⁺1mol，Al³⁺1mol，SO₄^2-2mol．
開始滴加同時發生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，當Al³⁺沉淀完全時需加入3molOH^-，即加入1.5molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺為1.5mol，SO₄^2-未完全沉淀，此時溶液含有硫酸銨、硫酸鋁；（O到M）
再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，發生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀質量繼續增加；當SO₄^2-完全沉淀時，共需加入2molBa（OH）₂，加入4molOH^-，Al³⁺反應掉3molOH^-，生成Al（OH）₃1mol，剩余1molOH^-恰好與NH₄⁺完全反應，此時溶液中NH₄⁺完全反應，此時溶液為氨水溶液；（M到N）
繼續滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，發生反應Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使1molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.5molBa（OH）₂，此時溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液（N到P）；據此結合選項分析．

解答 解：設硫酸鋁銨[NH₄Al（SO₄）₂]為1mol，則溶液含有NH₄⁺1mol，Al³⁺1mol，SO₄^2-2mol．
開始滴加同時發生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，當Al³⁺沉淀完全時需加入3molOH^-，即加入1.5molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺為1.5mol，SO₄^2-未完全沉淀，此時溶液含有硫酸銨、硫酸鋁；（O到M）
再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，發生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀質量繼續增加；當SO₄^2-完全沉淀時，共需加入2molBa（OH）₂，加入4molOH^-，Al³⁺反應掉3molOH^-，生成Al（OH）₃1mol，剩余1molOH^-恰好與NH₄⁺完全反應，此時溶液中NH₄⁺完全反應，此時溶液為氨水溶液；（M到N）
繼續滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，發生反應Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使1molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.5molBa（OH）₂，此時溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液（N到P）；．
A．由分析可知，從開始到M點，反應的離子方程式為：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-═2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓，故A正確；
B．由圖象可知，M到P點，沉淀的質量逐漸增大，即沉淀的質量M＜P，故B錯誤；
C．N點溶液為氨水溶液，顯堿性，與Fe³⁺能生成氫氧化鐵沉淀，所以Fe³⁺不能大量共存，故C錯誤．
D．N到P，氫氧化鋁沉淀逐漸溶解，溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液，所以溶液堿性增強，則pH增大，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查鋁化合物的性質及計算，難度比較大，清楚整個反應過程是解題的關鍵，注意NH₄⁺與Al³⁺同時存在，OH^-首先與Al³⁺反應，而NH₄⁺與Al（OH）₃同時存在，OH^-首先與NH₄⁺反應，側重于考查學生的分析能力和計算能力．