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( )。

admin2017-12-12  29

问题 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(  )。

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:Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4
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-1NH4Al(SO4)2溶液,其中NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 mol溶液中含有0.01mol NH4+,0.01 mol Al3+,0.02 mol SO42-开始滴加同时发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓.Al3++3OH-=Al(OH)3↓,当Al3+沉淀完全时需加入0.03 mol OH-,即加入0.015 mol Ba(OH)2,加入的Ba2+为0.015 mol.SO42-未完全沉淀;再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3.H2O.所以沉淀质量继续增加,但增加幅度较前一过程小;当SO42-完全沉淀时,共需加入0.02 mol Ba(OH)2.加入0.04molOH-,Al3+反应掉0.03 mol OH-,生成0.01 mol Al(OH)3,剩余0.01 mol OH-恰好与NH4+完全反应,此时溶液中NH4+完全反应,此时溶液为氨水溶液,沉淀量达最大为0.02 mol BaSO4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-=AlO2-+2H2O,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:NH4++SO42-+Ba2++OH-=2BaSO4↓+NH3.H2O,故B错误。a点的沉淀为0.015 mol BaSO4和0.01 mol Al(OH)3,c点的沉淀为0.02 mol的BaSO4,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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