Question

1L某混合溶液中，溶质X、Y的浓度都为0.1mol/L，向混合溶液中滴加某溶液Z（0.1mol/L的氢氧化钠或硫酸溶液），所得沉淀的物质的量随着Z溶液的体积变化关系如图所示，则X、Y、Z分别是（　　）

• A、AlCl₃、FeCl₃、NaOH
• B、AlCl₃、MgCl₂、NaOH
• C、NaAlO₂、Ba（OH）₂、H₂SO₄
• D、NaAlO₂、BaCl₂、H₂SO₄

Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物

专题：元素及其化合物

分析：根据图象分析，若Z为氢氧化钠溶液，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，溶液中沉淀量达到最大时，生成氢氧化铝沉淀、氢氧化铁沉淀、氢氧化镁沉淀时沉淀物质的量和消耗的碱的物质的量不符合，X不能是铝盐；所以Z是硫酸溶液，据此解答．

解答： 解：A．若X、Y、Z分别为氯化铝、氯化铁、氢氧化钠，开始滴入氢氧化钠时，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，n（Al³⁺）：n（OH^-）=1：3，n（Fe³⁺）：n（OH^-）=1：3，继续滴加Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，不符合图象的数值变化，故A错误；
B．若X、Y、Z分别为氯化铝、氯化镁、氢氧化钠，开始滴入氢氧化钠时，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，n（Mg²⁺）：n（OH^-）=1：2，n（Al³⁺）：n（OH^-）=1：3，继续滴加Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，不符合图象的数值变化，故B错误；
C．若X、Y、Z分别为偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸，开始滴入硫酸时OH^-+H⁺=H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，
图中第一段直线：氢氧化钡的OH^-和硫酸里的H⁺1：1中和，同时Ba²⁺和SO₄^2-1：1反应生成硫酸钡沉淀，
Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O；
图中第二段直线氢氧化钡消耗完，硫酸继续滴加，氢离子开始和偏铝酸根离子反应H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，硫酸的消耗量（硫酸消耗量是氢离子消耗量的一半）和沉淀的生成量是1：2；
图中第三段直线：硫酸进一步过量，开始消耗沉淀，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O硫酸和沉淀消耗量应为1.5：1直到把氢氧化铝完全溶解，只剩下不溶于酸的BaSO₄，以上三段符合图象的数值变化，故C正确；
D．若X、Y、Z分别为偏铝酸钠、氯化钡、硫酸，滴入硫酸时Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，生成最大量沉淀氢氧化铝0.1mol，需要硫酸0.05mol；生成硫酸钡沉淀0.05mol，需要硫酸0.05mol，图中第一段直线不符合，故D错误；
故选C．

点评：本题考查了铝盐、偏铝酸盐和钡盐与碱、酸反应的图象分析判断，需要从图象中分析数据结合物质反应和沉淀生成判断，题目难度较大．