Question

5．某混合溶液中，含溶質X、Y各0.1mol，向其中滴加0.1mol/L的Z溶液，所得沉淀的物質的量如圖，則符合條件的X、Y、Z分別是（　　）

• A． 氯化鋁、氯化鐵、氫氧化鈉
• B． 氯化鋁、氯化鎂、氫氧化鈉
• C． 偏鋁酸鈉、氯化鋇、硫酸
• D． 偏鋁酸鈉、氫氧化鋇、硫酸

Answer 1

分析 根據圖象分析，若Z為氫氧化鈉溶液，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，溶液中沉淀量達到最大時，生成氫氧化鋁沉淀、氫氧化鐵沉淀、氫氧化鎂沉淀時沉淀物質的量和消耗的堿的物質的量不符合，X不能是鋁鹽；所以Z是硫酸溶液，據此進行解答．

解答 解：A．若X、Y、Z分別為氯化鋁、氯化鐵、氫氧化鈉，開始滴入氫氧化鈉時，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，n（Al³⁺）：n（OH^-）=1：3，n（Fe³⁺）：n（OH^-）=1：3，繼續滴加Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，不符合圖象的數值變化，故A錯誤； 
B．若X、Y、Z分別為氯化鋁、氯化鎂、氫氧化鈉，開始滴入氫氧化鈉時，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，n（Mg²⁺）：n（OH^-）=1：2，n（Al³⁺）：n（OH^-）=1：3，繼續滴加Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，不符合圖象的數值變化，故B錯誤； 
C．若X、Y、Z分別為偏鋁酸鈉、氯化鋇、硫酸，滴入硫酸時Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，生成最大量沉淀氫氧化鋁0.1mol，需要硫酸0.05mol；生成硫酸鋇沉淀0.05mol，需要硫酸0.05mol，圖中第一段直線不符合，故C錯誤；
D．若X、Y、Z分別為偏鋁酸鈉、氫氧化鋇、硫酸，開始滴入硫酸時OH^-+H⁺=H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，
圖中第一段直線：氫氧化鋇的OH^-和硫酸里的H⁺1：1中和，同時Ba²⁺和SO₄^2-1：1反應生成硫酸鋇沉淀，
Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O；
圖中第二段直線氫氧化鋇消耗完，硫酸繼續滴加，氫離子開始和偏鋁酸根離子反應H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，硫酸的消耗量（硫酸消耗量是氫離子消耗量的一半）和沉淀的生成量是1：2；
圖中第三段直線：硫酸進一步過量，開始消耗沉淀，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O硫酸和沉淀消耗量應為1.5：1直到把氫氧化鋁完全溶解，只剩下不溶于酸的BaSO₄，以上三段符合圖象的數值變化，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了鋁鹽、偏鋁酸鹽和鋇鹽與堿、酸反應的圖象分析判斷，題目難度中等，需要從圖象中分析數據結合物質反應和沉淀生成判斷，試題側重考查學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識解決實際問題的能力．