Question

10．往含相等物质的量的硫酸铝和硫酸铵的混合溶液中，逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量．下列表示加入氢氧化钠溶液的体积（V）与生成沉淀的物质的量（Y）的关系示意图中正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 假定溶液中含有Al₂（SO₄）₃，（NH₄）₂SO₄的物质的量分别为1mol，开始滴加同时发生反应为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当Al³⁺沉淀完全时需加入6molOH^-，即加入6molNaOH，生成Al（OH）₃2mol；
然后发生反应：NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O；NH₄⁺完全反应时需加入2molOH^-，即加入2molNaOH，沉淀氢氧化铝的量不变；
最后继续滴加NaOH，2molAl（OH）₃溶解，发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使2molAl（OH）₃完全溶解，需再加入2molNaOH；
三阶段消耗NaOH的物质的量之比为6mol：2mol：2mol=3：1：1，物质的量之比等于体积之比，据此结合图象进行判断．

解答 解：假定溶液中含有Al₂（SO₄）₃，（NH₄）₂SO₄的物质的量分别为1mol，
开始滴加NaOH发生反应为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，沉淀逐渐增大，当Al³⁺沉淀完全时需加入6molOH^-，即加入6molNaOH，生成Al（OH）₃2mol，沉淀量达最大值；
然后发生反应为：NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O；NH₄⁺完全反应时需加入2molOH^-，即加入2molNaOH，沉淀氢氧化铝的量不变；
最后继续滴加NaOH，2molAl（OH）₃溶解，发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使2molAl（OH）₃完全溶解，需再加入2molNaOH．
三阶段消耗NaOH的物质的量之比为6mol：2mol：2mol=3：1：1，三阶段消耗NaOH溶液的体积比为3：1：1，
A．由分析可知，开始滴加NaOH，立刻生成沉淀，沉淀达最大后，即铝离子完全反应，继续滴加NaOH，氢氧根与铵根离子反应，沉淀不变，当铵根离子反应完毕，加入的氢氧根与氢氧化铝反应，沉淀溶解，至最后消失，三阶段消耗NaOH溶液的体积比为3：1：1，图象A符合，故A正确；
B．离子反应的顺序错误，图为先与铵根离子反应，不符合反应过程，故B错误；
C．未画出铵根离子的反应、生成氢氧化铝沉淀与氢氧化铝溶解消耗的氢氧化钠得到物质的量不符合，故C错误；
D．三阶段消耗NaOH溶液的体积比为3：1：1，图中比例不符合，故D错误；
故选A．

点评 本题考查铝化合物的性质及计算，题目难度中等，明确反应原理为解题的关键，注意NH₄⁺与Al³⁺同时存在，OH^-首先与Al³⁺反应，而NH₄⁺与Al（OH）₃同时存在，OH^-首先与NH₄⁺反应．