Question

某1L混合溶液中，溶质X、Y的浓度都为0.1mol?L^-1，向混合溶液中滴加某溶液Z（0.1molL^-1氢氧化钠或硫酸溶液），所得沉淀的物质的量如图所示，则X、Y、Z分别是（　　）

• A、硫酸铝、硫酸铁、氢氧化钠
• B、硫酸铝、硫酸镁、氢氧化钠
• C、偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸
• D、偏铝酸钠、氯化钡、硫酸

Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物

专题：元素及其化合物

分析：若Z为氢氧化钠溶液，根据图象中沉淀消耗的体积计算分析判断：溶解0.1mol氢氧化铝沉淀消耗的碱的物质的量为0.15mol，不符合题意，
所以z是硫酸溶液，根据图象分析．

解答： 解：A．若X、Y、Z分别为硫酸铝、硫酸铁和氢氧化钠，开始滴入氢氧化钠时，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，沉淀量达到最大，继续滴加氢氧化钠，发生反应：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，而图象表明，溶解0.1mol沉淀，消耗0.15mol，与计量关系不符；故A错误；
B．若X、Y、Z分别为硫酸铝、硫酸镁和氢氧化钠，开始滴入氢氧化钠时，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Mg2⁺+3OH^-=Mg（OH）₂↓，沉淀量达到最大，继续滴加氢氧化钠，发生反应：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，而图象表明，溶解0.1mol沉淀，消耗0.15mol，与计量关系不符；故B错误；
C．若X、Y、Z分别为偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸，开始滴入硫酸时发生反应：2OH^-+2H⁺+Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓2H₂O，图中第一段直线：0.1molBa（OH）₂和硫酸反应，消耗0.1molH₂SO₄生成沉淀1mol，氢氧化钡消耗完后，继续滴入硫酸，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，即0.1molNaAlO₂消耗0.05molH₂SO₄生成沉淀0.1mol；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；
故答案为：C．

点评：本题考查了铝盐、偏铝酸盐和钡盐的等与碱、酸反应的图象分析判断，需要结合物质反应和沉淀生成判断是否与图象中数据相同，题目难度较大．