Question

15．向100mL 0.1mol•L^-1硫酸鋁銨溶液中逐滴滴入0.1mol•L^-1 Ba（OH）₂溶液．隨著Ba（OH）₂溶液體積V的變化，沉淀總物質的量n的變化如圖所示．則下列說法中正確的是（　　）

• A． a點的溶液呈中性
• B． 從開始到b點發生反應的總的離子方程式是：Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓+2BaSO₄↓
• C． c點加入Ba（OH）₂溶液的體積為200 mL
• D． c點溶液呈堿性

Answer 1

分析 100mL 0.1mol•L^-1硫酸鋁銨[NH₄Al（SO₄）₂]，則NH₄Al（SO₄）₂物質的量為0.01mol．溶液含有NH₄⁺0.01mol，Al³⁺0.01mol，SO₄^2-0.02mol．
關鍵弄清楚反應順序，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0.03molOH^-，即加入0.015molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺為0.015mol，SO₄^2-未完全沉淀，此時溶液含有硫酸銨、硫酸鋁；（開始到a）
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0.02molBa（OH）₂，加入0.04molOH^-，Al³⁺反應掉0.03molOH^-，生成Al（OH）₃0.01mol，剩余0.01molOH^-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；（a到b）
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0.01molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.005molBa（OH）₂，此時溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液．（b到c）

解答 解：A、由分析可知，從開始到a點，發生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，a點對應的沉淀為BaSO₄和Al（OH）₃，溶液的溶質是（NH₄）₂SO₄，那么該物質水解溶液呈酸性溶液而不顯示中性，故A錯誤；
B、由分析可知，b點發生反應為NH₄⁺+Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-=Al（OH）₃↓+2BaSO₄↓+NH₃?H₂O，故B錯誤；
C、由分析可知，c點加入Ba（OH）₂的物質的量為0.005mol+0.02mol=0.025mol，所以$\frac{0.025mol}{0.1mol/L}$=0.25L=250ml，故C錯誤；
D、由分析可知，c為溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液，所以溶液呈堿性，故D正確；
故選D．

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．