Question

某1L混合溶液中，溶質X、Y的濃度都為0.1mol?L^-1，向混合溶液中滴加某溶液Z（0.1molL^-1氫氧化鈉或硫酸溶液），所得沉淀的物質的量如圖所示，則X、Y、Z分別是（　　）

• A、硫酸鋁、硫酸鐵、氫氧化鈉
• B、硫酸鋁、硫酸鎂、氫氧化鈉
• C、偏鋁酸鈉、氫氧化鋇、硫酸
• D、偏鋁酸鈉、氯化鋇、硫酸

Answer 1

考點：鎂、鋁的重要化合物

專題：元素及其化合物

分析：若Z為氫氧化鈉溶液，根據圖象中沉淀消耗的體積計算分析判斷：溶解0.1mol氫氧化鋁沉淀消耗的堿的物質的量為0.15mol，不符合題意，
所以z是硫酸溶液，根據圖象分析．

解答： 解：A．若X、Y、Z分別為硫酸鋁、硫酸鐵和氫氧化鈉，開始滴入氫氧化鈉時，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，沉淀量達到最大，繼續(xù)滴加氫氧化鈉，發(fā)生反應：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，而圖象表明，溶解0.1mol沉淀，消耗0.15mol，與計量關系不符；故A錯誤；
B．若X、Y、Z分別為硫酸鋁、硫酸鎂和氫氧化鈉，開始滴入氫氧化鈉時，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Mg2⁺+3OH^-=Mg（OH）₂↓，沉淀量達到最大，繼續(xù)滴加氫氧化鈉，發(fā)生反應：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，而圖象表明，溶解0.1mol沉淀，消耗0.15mol，與計量關系不符；故B錯誤；
C．若X、Y、Z分別為偏鋁酸鈉、氫氧化鋇、硫酸，開始滴入硫酸時發(fā)生反應：2OH^-+2H⁺+Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓2H₂O，圖中第一段直線：0.1molBa（OH）₂和硫酸反應，消耗0.1molH₂SO₄生成沉淀1mol，氫氧化鋇消耗完后，繼續(xù)滴入硫酸，氫離子開始和偏鋁酸根離子反應H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，硫酸的消耗量（硫酸消耗量是氫離子消耗量的一半）和沉淀的生成量是1：2，即0.1molNaAlO₂消耗0.05molH₂SO₄生成沉淀0.1mol；硫酸進一步過量，開始消耗沉淀，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O硫酸和沉淀消耗量應為1.5：1直到把氫氧化鋁完全溶解，只剩下不溶于酸的BaSO₄，以上三段符合圖象的數值變化；故C正確；
D．若X、Y、Z分別為偏鋁酸鈉、氯化鋇、硫酸，滴入硫酸時Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，生成最大量沉淀氫氧化鋁0.1mol，需要硫酸0.05mol；生成硫酸鋇沉淀0.05mol，需要硫酸0.05mol，圖中第一段直線不符合，故D錯誤；
故答案為：C．

點評：本題考查了鋁鹽、偏鋁酸鹽和鋇鹽的等與堿、酸反應的圖象分析判斷，需要結合物質反應和沉淀生成判斷是否與圖象中數據相同，題目難度較大．