Question

向含Al₂（SO₄）₃ 和 AlCl₃的混合溶液中逐滴加入1mol/L Ba（OH）₂溶液至过量，加入Ba（OH）₂溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是（　　）

A．图中C点铝元素存在形式是AlO₂^-

B．向D点溶液中通入CO₂气体，立即产生白色沉淀

C．原混合液中c[Al₂（SO₄）₃]：c（AlCl₃）=1：2

D．OA段反应的离子方程式为：3Ba³⁺+2Al³⁺+8OH^-+3SO₄=BaSO₄↓+2AlO₂^-+4H₂O

Answer 1

分析：向含Al₂（SO₄）₃ 和 AlCl₃的混合溶液与Ba（OH）₂溶液反应的实质是Al³⁺与OH^-、Ba²⁺与SO₄^2-之间的离子反应，如下：
Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
假设1molAl₂（SO₄）₃中SO₄^2-完全被沉淀所需Ba（OH）₂量为3mol，提供6molOH^-，1molAl₂（SO₄）₃中含有2molAl³⁺，由反应Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，2molAl³⁺完全沉淀，需要6molOH^-，故：
从起点到A点，可以认为是硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀，A点时SO₄^2-完全沉淀，
A-B为氯化铝与氢氧化钡的反应，B点时溶液中Al³⁺完全沉淀，产生沉淀达最大值，溶液中溶质为BaCl₂，
B-C为氢氧化铝与氢氧化钡反应，C点时氢氧化铝完全溶解，
A、C点时氢氧化铝完全溶解；
B、D点的溶液中含有Ba²⁺、AlO₂^-；
C、前3LBa（OH）₂溶液与溶液中Al₂（SO₄）₃反应，从3L-6L为Ba（OH）₂溶液与溶液中AlCl₃反应，据此计算；
D、OA段实质为Ba（OH）₂溶液与溶液中Al₂（SO₄）₃反应．

解答：解：向含Al₂（SO₄）₃ 和 AlCl₃的混合溶液与Ba（OH）₂溶液反应的实质是Al³⁺与OH^-、Ba²⁺与SO₄^2-之间的离子反应，如下：Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
假设1molAl₂（SO₄）₃中SO₄^2-完全被沉淀所需Ba（OH）₂量为3mol，提供6molOH^-，1molAl₂（SO₄）₃中含有2molAl³⁺，由反应Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，2molAl³⁺完全沉淀，需要6molOH^-，故：
从起点到A点，可以认为是硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀，A点时SO₄^2-完全沉淀，
A-B为氯化铝与氢氧化钡的反应，B点时溶液中Al³⁺完全沉淀，产生沉淀达最大值，溶液中溶质为BaCl₂，
B-C为氢氧化铝与氢氧化钡反应，C点时氢氧化铝完全溶解，
A、C点时氢氧化铝完全溶解，转化为偏铝酸盐，故C点铝元素存在形式是AlO₂^-，故A正确；
B、D点的溶液中含有Ba²⁺、AlO₂^-，通入二氧化碳立即产生碳酸钡、氢氧化铝沉淀，故B正确；
C、前3LBa（OH）₂溶液与溶液中Al₂（SO₄）₃反应，从3L-6L为Ba（OH）₂溶液与溶液中AlCl₃反应，二者消耗的氢氧化钡的物质的量相等为3L×1mol/L=3mol，由生成硫酸钡可知3n[Al₂（SO₄）₃]=n[Ba（OH）₂]，故n[Al₂（SO₄）₃]=1mol，由氯化铝与氢氧化钡生成氢氧化铝可知3n（AlCl₃）=2[Ba（OH）₂]=6mol，故n（AlCl₃）=2mol，故原溶液中原混合液中c[Al₂（SO₄）₃]：c（AlCl₃）=1：2，故C正确；
D、OA段实质为硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀，反应离子方程式为：
3Ba³⁺+2Al³⁺+6OH^-+3SO₄^2-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，故D错误；
故选D．

点评：本题考查化学反应的有关图象问题、铝化合物性质、混合物的有关计算等，难度较大，关键是清楚各阶段发生的反应，注意从开始到A点相当于是硫酸铝与氢氧化钡的反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀．