Question

如图是向盛有0.2 mol/L50ml明矾溶液中，慢慢加入0.1mol/L  Ba（OH）₂溶液，生成沉淀的质量随着加入Ba（OH）₂ 溶液的体积变化图象，当产生的沉淀量最大时（即B点）改为加入0.5mol/L的HCl，沉淀量又发生变化（虚线部分）．

（1）写出OA、AB、BC、CD四点发生的化学方程式．

 

                                                   
（2）计算A、B、C、D点加入氢氧化钡溶液和盐酸的体积及对应沉淀的质量，HCl并填入下表：
 

	A	B	C	D
V[Ba（OH）2 （aq）]/ml
V[HCl（aq）]/ml
M沉淀/g

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：

分析：向明矾溶液中加入氢氧化钡溶液时，反应方程式依次为：OA段：2KAl（SO₄）₂+3Ba（OH）₂=K₂SO₄+BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，AB段：K₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2KOH，和2Al（OH）₃+Ba（OH）₂=Ba[Al（OH）₄]₂，B点后再加入盐酸反应方程式依次为，BC段：Ba[Al（OH）₄]₂+2HCl=2Al（OH）₃↓+BaCl₂+2H₂O和KOH+HCl=KCl+H₂O，CD段：Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，据此分析．

解答： 解：（1）向明矾溶液中加入氢氧化钡溶液时，反应方程式依次为：OA段：2KAl（SO₄）₂+3Ba（OH）₂=K₂SO₄+BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，AB段：K₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2KOH，和2Al（OH）₃+Ba（OH）₂=Ba[Al（OH）₄]₂，B点后再加入盐酸反应方程式依次为，BC段：Ba[Al（OH）₄]₂+2HCl=2Al（OH）₃↓+BaCl₂+2H₂O和KOH+HCl=KCl+H₂O，CD段：Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，
故答案为：OA段：K₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2KOH、2Al（OH）₃+Ba（OH）₂=Ba[Al（OH）₄]₂，
AB段：K₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2KOH，和2Al（OH）₃+Ba（OH）₂=Ba[Al（OH）₄]₂，
BC段：Ba[Al（OH）₄]₂+2HCl=2Al（OH）₃↓+BaCl₂+2H₂O和KOH+HCl=KCl+H₂O，
CD段：Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O；
（2）A点：OA段反应为：2KAl（SO₄）₂+3Ba（OH）₂=K₂SO₄+BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，0.2 mol/L50ml明矾溶液中有KAl（SO₄）₂0.01mol，且Al完全沉淀，据反应方程式2KAl（SO₄）₂+3Ba（OH）₂=K₂SO₄+BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓可知，OA段生成氢氧化铝沉淀0.01mol，硫酸钡沉淀

3

4

×0.02mol=0.015mol，消耗Ba（OH）₂物质的量为

3

2

×0.01mol=0.015mol，溶液体积为：

0.015mol

0.1mol/L

=0.15L，生成K₂SO₄物质的量为0.005mol，生成沉淀BaSO₄和Al（OH）₃的质量分别为：0.015mol×233g/mol=3.495g和0.01mol×78g/mol=0.78g，共4.275g；
B点：AB段反应为：K₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2KOH，和2Al（OH）₃+Ba（OH）₂=Ba[Al（OH）₄]₂，0.01molAl（OH）₃生成Ba[Al（OH）₄]₂的物质的量为0.005mol，B点沉淀全部为BaSO₄，其质量为0.02mol×233g/mol=4.66g，0.005molK₂SO₄和0.01molAl（OH）₃共消耗Ba（OH）₂的物质的量为0.005mol+

1

2

×0.01mol=0.01mol，溶液体积为

0.01mol

0.1mol/L

=0.1L；
C点：BC段反应方程式为：Ba[Al（OH）₄]₂+2HCl=2Al（OH）₃↓+BaCl₂+2H₂O和KOH+HCl=KCl+H₂O，0.005molBa[Al（OH）₄]₂生成Al（OH）₃沉淀0.01mol，沉淀质量为0.01mol×78g/mol=0.78g，C点沉淀质量为：4.275g+0.78g=5.055g，0.005molBa[Al（OH）₄]₂和0.01molKOH共消耗HCl0.02mol，消耗盐酸体积为

0.02mol

0.5mol/L

=0.04L；
D点：CD段反应方程式为：Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，0.01molAl（OH）₃消耗盐酸0.03mol，

0.03mol

0.5mol/L

=0.06L，沉淀质量与B点相同为4.66g；
故答案为：

	A	B	C	D
V[Ba（OH）2（aq）/mL	150	100
V[HCl（aq）]/mL			40	60
M沉淀/g	4.275	4.66	5.055	4.66

点评：本题综合性较强，不仅需掌握硫酸钡是难溶于碱的盐，还需掌握氢氧化铝的两性，掌握怎样从图中获取信息，怎样利用有关数据进行计算．