Question

向100mL0.1mol/L硫酸鋁銨[NH₄Al（SO₄）₂]溶液中逐滴滴入0.1mol/L Ba（OH）₂溶液．隨著Ba（OH）₂溶液體積V（橫坐標）的變化，沉淀總物質的量n的變化如圖所示，
已知鋁鹽中滴加過量氨水能產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀，該沉淀遇強堿如NaOH溶液又可溶解NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，請回答下列問題
（1）寫出b-c發(fā)生反應的離子方程式：

 

（2）下列說法正確的是

 

A．a(chǎn)點的溶質為（NH₄）₂SO₄
B．b點溶液中一定存在：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）
C．b點沉淀為Al（OH）₃和BaSO₄
D．C點溶液中一定存在：c（AlO₂^-）＞c（Ba²⁺）＞c（NH₄⁺）
（3）寫出a-b發(fā)生反應的離子方程式：

 

（4）滴加到c點共加入Ba（OH）₂溶液的體積為

 

mL，b、a兩點沉淀的質量差為

 

g（精確到0.001）．（注：要求在答題卡最下面方框內(nèi)僅列出計算比例式）

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,離子方程式的有關計算

專題：計算題

分析：100mL 0.1mol?L^-1硫酸鋁銨[NH₄Al（SO₄）₂]，NH₄Al（SO₄）₂物質的量為0.01mol．溶液含有NH₄⁺0.01mol，Al³⁺0.01mol，SO₄^2-0.02mol．
關鍵弄清楚反應順序，開始滴加同時發(fā)生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，當Al³⁺沉淀完全時需加入0.03molOH^-，即加入0.015molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺為0.015mol，SO₄^2-未完全沉淀，此時溶液含有硫酸銨（開始到a）；
再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，發(fā)生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀質量繼續(xù)增加；當SO₄^2-完全沉淀時，共需加入0.02molBa（OH）₂，加入0.04molOH^-，Al³⁺反應掉0.03molOH^-，生成Al（OH）₃0.01mol，剩余0.01molOH^-恰好與NH₄⁺完全反應，此時溶液中NH₄⁺完全反應，此時溶液為氨水溶液（a到b）；
繼續(xù)滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，發(fā)生反應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，此時溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液（b到c），以此來解答．

解答： 解：100mL 0.1mol?L^-1硫酸鋁銨[NH₄Al（SO₄）₂]，NH₄Al（SO₄）₂物質的量為0.01mol．溶液含有NH₄⁺0.01mol，Al³⁺0.01mol，SO₄^2-0.02mol．
關鍵弄清楚反應順序，開始滴加同時發(fā)生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，當Al³⁺沉淀完全時需加入0.03molOH^-，即加入0.015molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺為0.015mol，SO₄^2-未完全沉淀，此時溶液含有硫酸銨（開始到a）；
再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，發(fā)生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀質量繼續(xù)增加；當SO₄^2-完全沉淀時，共需加入0.02molBa（OH）₂，加入0.04molOH^-，Al³⁺反應掉0.03molOH^-，生成Al（OH）₃0.01mol，剩余0.01molOH^-恰好與NH₄⁺完全反應，此時溶液中NH₄⁺完全反應，此時溶液為氨水溶液（a到b）；
繼續(xù)滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，發(fā)生反應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，此時溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液（b到c）．
（1）b-c發(fā)生反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）A、由分析可知，從開始到a點，發(fā)生反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，a點的溶質為（NH₄）₂SO₄，故A正確；
B、由分析可知，溶液中NH₄⁺完全反應，此時溶液為氨水溶液又電荷守恒可知，b點溶液中一定存在：c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-），故B正確；
C、由分析可知，b點沉淀為Al（OH）₃和BaSO₄，故C正確；
D、C點為氨水與偏鋁酸鋇溶液，0.01molAl（OH）₃完全溶解生成0.01molAlO₂^-，需再加入0.005molBa（OH）₂，一水合氨電離很弱，則點溶液中一定存在：c（AlO₂^-）＞c（Ba²⁺）＞c（NH₄⁺），故D正確，
故答案為：ABCD；
（3）由上述分析可知，a-b發(fā)生離子反應為SO₄^2-+Ba²⁺+NH₄⁺+OH^-=BaSO₄↓+NH₃?H₂O，
故答案為：SO₄^2-+Ba²⁺+NH₄⁺+OH^-=BaSO₄↓+NH₃?H₂O；
（4）當SO₄^2-完全沉淀時，共需加入0.02molBa（OH）₂，要使0.01molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.005molBa（OH）₂，則滴加到c點共加入Ba（OH）₂溶液的體積為

0.025mol

0.1mol/L

=0.25L=250mL；
a點到b點，發(fā)生沉淀反應為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，需要0.005molBa（OH）₂，即b、a兩點沉淀的質量差為0.005mol×233g/mol=1.165g，
故答案為：250；1.165．

點評：本題考查了物質間的反應，明確物質的性質及離子反應先后順序是解本題關鍵，明確各個拐點溶液中存在的溶質，注意：NH₄⁺與Al³⁺同時存在，OH^-首先與Al³⁺反應，而NH₄⁺與Al（OH）₃同時存在，OH^-首先與NH₄⁺反應，為易錯點，題目難度較大．