Question

 某溶液的导电性实验装置如图a所示，将30mL0.1mol?L^-1
Ba（OH）₂溶液置于烧杯中，然后边搅拌边慢慢加入0.1mol?L^-1由第3周期某元素形成的某酸溶液25mL。加入酸溶液的体积（V）和安培计读数（I）的关系如图b所示。
试回答下列问题：
（1）此酸的化学式为______________________。
（2）处于C点时，溶液中导电的阳离子主要是____。
（3）烧杯中刚加入酸时，观察到的现象是________
__________。
（4）图b中，从A→E电流强度 I 变小的主要原因是_____________________________________________。

Answer 1

（1）H₃PO₄  

（2）Ba²⁺ 

（3）有白色沉淀生成  

（4）生成难溶于水的Ba₃（PO₄）₂和难电离的水，使溶液中自由移动的离子浓度下降

【试题分析】
（1）在第3周期元素中，能形成的酸可能是硅酸（H₂SiO₃，不溶于水）、磷酸（H₃PO₄，中强酸）、硫酸（H₂SO₄，二元强酸）、高氯酸（HClO₄）、氯酸（HClO₃）、次氯酸（HClO）、盐酸（HCl）。根据已知条件“由第3周期某元素形成的某酸溶液”，可知该酸肯定不是硅酸（因为不溶于水）。究竟是磷酸、硫酸，还是高氯酸等一元酸，这需要更进一步地分析。题中给出了酸、碱的浓度和体积，当两者恰好完全中和时，对应酸的体积与图b中E点的横坐标数值相符即可。对于硫酸来说，其中和反应的关系式是H₂SO₄～Ba（OH）₂，恰好完全中和时，对应加入的硫酸的体积应为30mL，与图b中E点的横坐标值20不符，说明该酸不是硫酸。同理，可以推理得出该酸不是高氯酸等一元酸，只能是磷酸。具体的验证过程：发生中和反应的关系式为2H₃PO₄～3Ba（OH）₂，得出需要磷酸的体积为20mL，与图b中E点的横坐标相符，所以，该酸是H₃PO₄。
（2）在C点（加入磷酸的体积为10mL）时，烧杯中的Ba（OH）₂还没有被完全中和，溶液中导电的阳离子主要是Ba²⁺。
（3）在烧杯中刚加入磷酸时，发生的反应的化学方程式为2H₃PO₄+3Ba（OH）₂=Ba₃（PO₄）₂↓+6H₂O，可以观察到的现象是溶液中产生白色沉淀。
（4）图b中，从A→E电流强度I变小的主要原因是由于中和反应的发生，生成难溶于水的Ba₃（PO₄）₂和难电离的水，使溶液中自由移动的离子浓度下降。