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向100 mL 0.1 mol/L的硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2)溶液中逐滴滴入0.1 mol/L Ba(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。则下列说法中正确的是( )。
向100 mL 0.1 mol/L的硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2)溶液中逐滴滴入0.1 mol/L Ba(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。则下列说法中正确的是( )。
admin
2017-12-12
40
问题
向100 mL 0.1 mol/L的硫酸铝铵(NH
4
Al(SO
4
)
2
)溶液中逐滴滴入0.1 mol/L Ba(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。则下列说法中正确的是( )。
选项
A、a、b点之间,溶液的pH逐渐减少
B、b点发生反应的离子方程式是:Al
3+
+2SO
4
2-
+2Ba
2+
+3OH
-
=Al(OH)
3
↓+2BaSO
4
↓
C、沉淀的质量:a点>c点
D、c点加入Ba(OH)
2
溶液体积为250 mL
答案
D
解析
100 mL 0.1mol.L
-1
NH
4
Al(SO
4
)
2
溶液,其中NH
4
Al(SO
4
)
2
的物质的量为0.01 mol溶液中含有0.01mol NH
4
+
,0.01 mol Al
3+
,0.02 mol SO
4
2-
开始滴加同时发生反应为SO
4
2-
+Ba
2+
=BaSO
4
↓.Al
3+
+3OH
-
=Al(OH)
3
↓,当Al
3+
沉淀完全时需加入0.03 mol OH
-
,即加入0.015 mol Ba(OH)
2
,加入的Ba
2+
为0.015 mol.SO
4
2-
未完全沉淀;再滴加Ba(OH)
2
,生成BaSO
4
沉淀,发生反应为SO
4
2-
+Ba
2+
=BaSO
4
↓,NH
4
+
+OH
-
=NH
3
.H
2
O.所以沉淀质量继续增加,但增加幅度较前一过程小;当SO
4
2-
完全沉淀时,共需加入0.02 mol Ba(OH)
2
.加入0.04molOH
-
,Al
3+
反应掉0.03 mol OH
-
,生成0.01 mol Al(OH)
3
,剩余0.01 mol OH
-
恰好与NH
4
+
完全反应,此时溶液中NH
4
+
完全反应,此时溶液为氨水溶液,沉淀量达最大为0.02 mol BaSO
4
和0.01 mol Al(OH)
3
;继续滴加Ba(OH)
2
.则Al(OH)
3
溶解,发生反应为Al(OH)
3
+OH
-
=AlO
2
-
+2H
2
O,由方程式可知要使0.01 mol Al(OH)
3
完全溶解,需再加入0.005 mol Ba(OH)
2
,此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液。由分析可知,a、b点之间,溶液的pH逐渐增加,故A错误。由分析可知,b点发生反应为:NH
4
+
+SO
4
2-
+Ba
2+
+OH
-
=2BaSO
4
↓+NH
3
.H
2
O,故B错误。a点的沉淀为0.015 mol BaSO
4
和0.01 mol Al(OH)
3
,c点的沉淀为0.02 mol的BaSO
4
,则沉淀的质量:a点<c点,故C错误。由分析可知,c点加入Ba(OH)
2
的物质的量为0.005 mol+0.02 mol=0.025 mol,所以V[Ba(OH)
2
]=
=0.25 L=250 mL,故D正确。
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