Question

在100mL 0.1mol?L^-1铝氨矾[NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O]的水溶液中，逐滴滴入0.1mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液，所得沉淀的质量与Ba（OH）₂溶液的体积曲线如图所示[已知Ba（AlO₂）₂易溶易电离]．下列说法正确的是（　　）

• A、a点溶液中大量存在的离子有NH₄⁺和SO₄^2-
• B、b点溶液中c（NH₃?H₂O）约为0.1mol?L^-1
• C、a→b过程中，反应的只有SO₄^2-
• D、b→c过程中，反应的是Al（OH）₃和NH₄⁺

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：

分析：100mL 0.1mol?L^-1硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]，NH₄Al（SO₄）₂物质的量为0.01mol．溶液含有NH₄⁺0.01mol，Al³⁺0.01mol，SO₄^2-0.02mol；
0→a：开始滴加同时发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当Al³⁺沉淀完全时需加入0.03molOH^-，即加入0.015molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为0.015mol，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸铝；
a→b：再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀质量继续增加；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入0.02molBa（OH）₂，加入0.04molOH^-，Al³⁺反应掉0.03molOH^-，生成Al（OH）₃0.01mol，剩余0.01molOH^-恰好与NH₄⁺完全反应，此时溶液中NH₄⁺完全反应，此时溶液为氨水溶液；
b→c：继续滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，发生反应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，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液．

解答： 解：100mL 0.1mol?L^-1硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]，NH₄Al（SO₄）₂物质的量为0.01mol．溶液含有NH₄⁺0.01mol，Al³⁺0.01mol，SO₄^2-0.02mol；
0→a：开始滴加同时发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当Al³⁺沉淀完全时需加入0.03molOH^-，即加入0.015molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为0.015mol，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸铝；
a→b：再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀质量继续增加；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入0.02molBa（OH）₂，加入0.04molOH^-，Al³⁺反应掉0.03molOH^-，生成Al（OH）₃0.01mol，剩余0.01molOH^-恰好与NH₄⁺完全反应，此时溶液中NH₄⁺完全反应，此时溶液为氨水溶液；
b→c：继续滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，发生反应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，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液．
A、由分析可知，从开始到a点，发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸铝，则a点溶液中大量存在的离子有NH₄⁺和SO₄^2-，故A正确；
B、由分析可知，b点时0.01molOH^-恰好与NH₄⁺完全反应生成0.01mol氨水，溶液的体积为200ml，则c（NH₃?H₂O）约为0.05mol?L^-1，故B错误；
C、由分析可知，a→b过程发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，故C错误；
D、由分析可知，b→c：继续滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故D错误．
故选：A．

点评：本题考查铝化合物的性质及计算，难度比较大，清楚整个反应过程是解题的关键，注意NH₄⁺与Al³⁺同时存在，OH^-首先与Al³⁺反应，而NH₄⁺与Al（OH）₃同时存在，OH^-首先与NH₄⁺反应．