Question

10．若向含Na⁺、AlO₂^-、SiO₃²?、CO₃^2-、OH^-的溶液中逐滴加入盐酸，得到沉淀的物质的量与盐酸物质的量的
关系如图所示，则该下列说法正确的是（　　）

• A． 原溶液中n（Na⁺）=0.6mol
• B． 原溶液中n（AlO₂^-）=0.3mol
• C． A点对应的沉淀物质的量为0.2mol
• D． bc段的反应为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-

Answer 1

分析 向含Na⁺、AlO₂^-、SiO₃^2?、CO₃^2-、OH^-的溶液中逐滴加入盐酸，
o-a段无沉淀生成，是氢离子与氢氧根反应，消耗氢离子的物质的量为0.1mol，则n（OH^-）=0.1mol；
a-b段是AlO₂^-、SiO₃^2?与氢离子反应生成氢氧化铝沉淀、硅酸沉淀，共消耗氢离子0.4mol；
b-c段是CO₃^2-与盐酸的反应，反应的离子方程式为：H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-，H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，总反应为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，消耗氢离子0.1mol，则n（CO₃^2-）=0.05mol；
c-d段是氢氧化铝沉淀溶解过程，Al（OH）₃～3H⁺，氢离子消耗0.3mol，则Al（OH）₃的物质的量为0.1mol，根据原子守恒可知溶液中的n（AlO₂^-）=0.1mol；
a-b段AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，所以AlO₂^-消耗氢离子0.1mol，a-b段SiO₃^2?消耗氢离子0.4mol-0.1mol=0.3mol，根据SiO₃^2?+2H⁺=H₂SiO₃↓，则n（SiO₃^2?）=0.15mol．

解答 解：向含Na⁺、AlO₂^-、SiO₃^2?、CO₃^2-、OH^-的溶液中逐滴加入盐酸，
o-a段无沉淀生成，是氢离子与氢氧根反应，消耗氢离子的物质的量为0.1mol，则n（OH^-）=0.1mol；
a-b段是AlO₂^-、SiO₃^2?与氢离子反应生成氢氧化铝沉淀、硅酸沉淀，共消耗氢离子0.4mol；
b-c段是CO₃^2-与盐酸的反应，反应的离子方程式为：H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-，H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，总反应为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，消耗氢离子0.1mol，则n（CO₃^2-）=0.05mol；
c-d段是氢氧化铝沉淀溶解过程，Al（OH）₃～3H⁺，氢离子消耗0.3mol，则Al（OH）₃的物质的量为0.1mol，根据原子守恒可知溶液中的n（AlO₂^-）=0.1mol；
a-b段AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，所以AlO₂^-消耗氢离子0.1mol，a-b段SiO₃^2?消耗氢离子0.4mol-0.1mol=0.3mol，根据SiO₃^2?+2H⁺=H₂SiO₃↓，则n（SiO₃^2?）=0.15mol．
综上所述，n（OH^-）=0.1mol，n（CO₃^2-）=0.05mol，n（AlO₂^-）=0.1mol，n（SiO₃^2?）=0.15mol，
A．n（OH^-）=0.1mol，n（CO₃^2-）=0.05mol，n（AlO₂^-）=0.1mol，n（SiO₃^2?）=0.15mol，负电荷的物质的量为：0.1mol+0.05mol×2+0.1mol+0.15mol×2=0.6mol，根据电荷守恒可知原溶液中n（Na⁺）=0.6mol，故A正确；
B．原溶液中n（AlO₂^-）=0.1mol，故B错误；
C．a-b段发生反应：AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，SiO₃^2?+2H⁺=H₂SiO₃↓，A点对应的沉淀是Al（OH）₃、H₂SiO₃，它们的物质的量分别为0.1mol、0.15mol，共0.25mol，故C错误；
D．bc段的反应为：H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-，H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，总反应为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，故D错误；
故选：A．

点评 本题考查了离子反应的计算，明确图象曲线变化的含义为解答关键，注意掌握常见离子的性质，试题培养了学生的分析能力及灵活应用的能力．