Question

13．下列圖象中的曲線正確的是（　　）

• A．
  圖A表示在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，逐滴加入濃度為0.11mol•L^-1H₂SO₄溶液，產生沉淀的物質的量與加入硫酸溶液體積的圖象
• B．
  圖B表示在分別含amol的Na₂CO₃和NaOH的混合溶液中逐滴滴加稀鹽酸，產生氣體
  與加入鹽酸體積的圖象
• C．
  圖C表示向100mL 0.1mol/L H₂SO₄溶液中，逐滴加入0.1mol/L Ba（OH）₂溶液至過量，
  溶液的導電性與加入 Ba（OH）₂溶液體積的圖象
• D．
  圖D表示在往含0.2mol NaOH和0.1mol Ba（OH）₂的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO₂氣體，
  溶液中離子數(shù)目和通入CO₂氣體體積的圖象（氣體的溶解忽略不計）

Answer 1

分析 A．在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，n（NaAlO₂）=0.1mol，n[Ba（OH）₂]=0.1mol，向該混合溶液中加入H₂SO₄溶液，首先發(fā)生反應Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，Ba（OH）₂反應完畢，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，再發(fā)生反應AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，AlO₂^-反應完畢，沉淀達最大，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，發(fā)生反應Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，沉淀減少，Al（OH）₃反應完畢，最后為BaSO₄沉淀，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，沉淀的量不變，據(jù)此進行判斷；
B．對NaOH和Na₂CO₃混合配成的溶液，當?shù)渭欲}酸時，先發(fā)生氫氧化鈉與鹽酸的中和反應，再發(fā)生碳酸鈉與鹽酸的反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，最后發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸反應才有二氧化碳氣體生成，利用物質的量的關系并結合圖象即可解答；
C．硫酸沒有完全反應前，隨著氫氧化鋇溶液的加入，溶液導電性會逐漸減弱，直至硫酸完全反應，氫氧化鋇過量后溶液導電性又開始增強；
D．n（CO₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，通入含有0.2mol氫氧化鈉和0.1mol氫氧化鋇的溶液中，發(fā)生：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，以此解答該題．

解答 解：A．在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，n（NaAlO₂）=0.1mol，n[Ba（OH）₂]=0.1mol，向該混合溶液中加入H₂SO₄溶液，首先發(fā)生反應Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，Ba（OH）₂反應完畢，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，再發(fā)生反應AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，AlO₂^-反應完畢，沉淀達最大，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，發(fā)生反應Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，沉淀減少，Al（OH）₃反應完畢，最后為BaSO₄沉淀，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，沉淀的量不變．
第一階段：由發(fā)生反應Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O可知，Ba（OH）₂反應完畢，需加入0.1molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為：$\frac{0.1mol}{0.1mol/L}$=1L，生成沉淀n（BaSO₄）=0.1mol；
第二階段：由發(fā)生反應AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓可知，0.1molAlO₂^-反應完畢，該階段需加入0.05molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為：$\frac{0.05mol}{0.1mol/L}$=0.5L，該階段生成沉淀n[Al（OH）₃]=0.1mol，但加入相同體積的硫酸，該階段比第一階段生成沉淀的多，為第一階段的2倍；
第三階段：由發(fā)生反應Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O可知，沉淀減少，0.1molAl（OH）₃完全溶解，該階段需加入：$\frac{0.1mol×3}{2}$=0.15molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為：$\frac{0.15mol}{0.1mol/L}$=1.5L，沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，
由上述分析可知：第一階段產生沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，加入H₂SO₄溶液的體積為1L；
第二階段又生成沉淀n[Al（OH）₃]=0.1mol，此時沉淀總量為0.2mol，該階段加入H₂SO₄溶液的體積為0.1L，此時加入H₂SO₄溶液的總體積為1.5L；
第三階段0.1molAl（OH）₃完全溶解，此時沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，該階段加入H₂SO₄溶液的體積為1.5L，此時加入H₂SO₄的總體積為3L．
故沉淀的量與H₂SO₄溶液體積關系圖為：，故A正確；
B．向NaOH和Na₂CO₃混合溶液中滴加鹽酸時，首先和NaOH反應生成水和氯化鈉，即消耗amolHCl，兩者恰好反應完全，無氣體生成；
繼續(xù)滴加時，鹽酸和Na₂CO₃開始反應，消耗amolHCl發(fā)生HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，不放出氣體，此步反應進行完全；當再加入amolHCl，發(fā)生反應：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，正確的圖象為：，故B錯誤；
C．發(fā)生反應為：Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，滴入氫氧化鋇時，導電性會減弱，完全反應后，氫氧化鋇過量，導電性又增強，所以溶液導電性不會始終不變，故C錯誤；
D．n（CO₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，含有0.2mol氫氧化鈉和0.1mol氫氧化鋇的溶液中：n（OH^-）=0.2mol+0.1mol×2=0.4mol，n（Na⁺）=0.2mol，n（Ba²⁺）=0.1mol，
通入CO₂，發(fā)生反應為：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，OH^-+CO₂=HCO₃^-+H₂O，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，
設生成xmolCO₃^2-，ymolHCO₃^-，
則：2x+y=0.4、x+y=0.3，解得：x=0.1，y=0.2，
所以反應后溶液中含有：n（Na⁺）=0.2mol，n（HCO₃^-）=0.2mol，
可依次發(fā)生：①2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，②Ba²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，離子濃度迅速減小，③CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，所以正確的圖象為，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查了物質的量或濃度歲時間變化的曲線、溶液導電性與離子濃度關系等，題目難度較大，試題知識點較多、計算量較大，充分考查了學生的分析、理解能力及化學計算能力．