Question

某Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol?L^-1的盐酸，测得溶液中的CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、Al³⁺离子的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系如图所示．则下列说法不正确的是（　　）

• A、原混合溶液中的CO₃^2-与AlO₂^-的物质的量之比为1：2
• B、V₁：V₂=1：4
• C、M点时生成的CO₂为0mol
• D、a曲线表示的离子方程式为：AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓

Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物

专题：图示题

分析：Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol?L^-1的盐酸；
首先，发生反应AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，a线表示AlO₂^-，由图可知AlO₂^-反应完毕，加入盐酸50mL，根据方程式可知n（AlO₂^-）=n（H⁺）=0.05mol×1mol/L=0.05mol；
第二阶段，AlO₂^-反应完毕，发生反应CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，b线表示CO₃^2-，c线表示HCO₃^-，由图可知CO₃^2-反应完毕，该阶段加入盐酸100mL-50mL=50mL，根据方程式可知n（CO₃^2-）=n（H⁺）=0.05mol×1mol/L=0.05mol；
第三阶段，CO₃^2-反应完毕，发生反应HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，d线表示HCO₃^-，由图可知HCO₃^-反应完毕，该阶段加入盐酸150mL-100mL=50mL，根据方程式可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）；
第四阶段，发生反应Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，e线表示Al³⁺，由图可知Al（OH）₃反应完毕，根据方程式可知n（H⁺）=3n[Al（OH）₃]=3×0.05mol=0.15mol，进而求出盐酸．

解答： 解：Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol?L^-1的盐酸；
首先，发生反应AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，a线表示AlO₂^-，由图可知AlO₂^-反应完毕，加入盐酸50mL，根据方程式可知n（AlO₂^-）=n（H⁺）=0.05mol×1mol/L=0.05mol；
第二阶段，AlO₂^-反应完毕，发生反应CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，b线表示CO₃^2-，c线表示HCO₃^-，由图可知CO₃^2-反应完毕，该阶段加入盐酸100mL-50mL=50mL，根据方程式可知n（CO₃^2-）=n（H⁺）=0.05mol×1mol/L=0.05mol；
第三阶段，CO₃^2-反应完毕，发生反应HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，d线表示HCO₃^-，由图可知HCO₃^-反应完毕，该阶段加入盐酸150mL-100mL=50mL，根据方程式可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）=0.05mol；
第四阶段，发生反应Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，e线表示Al³⁺，由图可知Al（OH）₃反应完毕，根据方程式可知n（H⁺）=3n[Al（OH）₃]=3×0.05mol=0.15mol，该阶段加入盐酸体积为

0.15mol

1mol/L

=0.15L=150mL；
A．由上述第一、二阶段分析可知，原混合溶液中的CO₃^2-与AlO^-₂的物质的量之比为0.05mol：0.05mol=1：1，故A错误；
B．原溶液中n（CO₃^2-）=0.05mol，V₁时溶液中碳酸氢根离子等于碳酸根离子为0.025ml，由反应CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-可知，需要盐酸为0.025mol，盐酸的体积为25mL，故V₁=50mL+25mL=75mL，由上述分析可知，V₂=150mL+150mL=300mL，故V₁：V₂=75mL：300mL=l：4，故B正确；
C．由上述分析可知M点时溶液中CO₃^2-完全转化为HCO₃^-，没有CO₂生成，故C正确；
D．由上述分析可知，a曲线表示的离子方程式为：AlO^-₂+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，故D正确．
故选：A．

点评：本题考查离子反应与图象关系、化学计算等，难度中等，清楚离子反应的先后顺序是解题的关键．