Question

向100mL0.1mol?L^-1硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]溶液中逐滴滴入0.1mol?L^-1Ba（OH）₂溶液．随着Ba（OH）₂溶液体积（V）的变化，沉淀总物质的量（n）的变化如图所示．下列叙述正确的是（　　）

• A、a点的沉淀总物质的量为0.03mol
• B、Oa段发生反应的离子方程式是：Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓+2BaSO₄↓
• C、ab段发生反应的离子方程式是：2NH₄²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-═2NH₃?H₂O+BaSO₄↓
• D、反应到c点时，加入Ba（OH）₂溶液的总体积为250mL

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：

分析：100mL 0.1mol?L^-1硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]，NH₄Al（SO₄）₂物质的量为0.01mol．溶液含有NH₄⁺0.01mol、Al³⁺0.01mol、SO₄^2-0.02mol；
开始滴入氢氧化钡溶液后同时发生反应为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当Al³⁺沉淀完全时需加入0.03molOH^-，即加入0.015molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为0.015mol，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝；（开始到a）
再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，发生反应为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀质量继续增加；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入0.02molBa（OH）₂，加入0.04molOH^-，Al³⁺反应掉0.03molOH^-，生成Al（OH）₃0.01mol，剩余0.01molOH^-恰好与NH₄⁺完全反应，此时溶液中NH₄⁺完全反应，此时溶液为氨水溶液；（a到b）
继续滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使0.01molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.005molBa（OH）₂，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液（b到c），据此进行解答．

解答： 解：100mL 0.1mol?L^-1硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]，NH₄Al（SO₄）₂物质的量为：0.1mol/L×0.1L=0.01mol，0.01molNH₄Al（SO₄）₂溶液含有NH₄⁺0.01mol、Al³⁺0.01mol、SO₄^2-0.02mol；
开始滴入氢氧化钡溶液后同时发生反应：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当Al³⁺沉淀完全时需加入0.03molOH^-，即加入0.015molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为0.015mol，SO₄^2-没有完全沉淀，此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝；（O→a）
再滴加Ba（OH）₂，发生反应为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀质量继续增加，但增加幅度较前一过程小；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入0.02molBa（OH）₂，加入了0.04molOH^-，Al³⁺消耗了0.03molOH^-生成Al（OH）₃0.01mol，剩余0.01molOH^-恰好与NH₄⁺完全反应，溶液中NH₄⁺完全反应，此时溶液为氨水溶液，沉淀达最大为BaSO₄和Al（OH）₃；（a→b）；
继续滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使0.01molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.005molBa（OH）₂，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液，（b→c）
A．根据分析可知，从开始到a点，发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，a点对应的沉淀为BaSO₄和Al（OH）₃，物质的量之和为：0.01mol+0.015mol=0.025mol，故A错误；
B．Oa段铝离子完全沉淀，硫酸根离子部分沉淀，发生反应的离子方程式是：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-═2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓，故B错误；
C．由分析可知，ab段发生反应的离子方程式是：2NH₄²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-═2NH₃?H₂O+BaSO₄↓，故C正确；
D、由分析可知，c点加入Ba（OH）₂的物质的量为0.005mol+0.02mol=0.025mol，所以

0.025mol

0.1mol/L

=0.25L=250ml，故D正确；
故选CD．

点评：本题考查铝化合物的性质及计算，难度比较大，清楚整个反应过程是解题的关键，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，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．