Question

3．取含HCl和MgSO₄的混合溶液1L，逐滴加入1mol•L^-1的Ba（OH）₂溶液，如图为产生沉淀的物质的量（n）与加入Ba（OH）₂溶液体积（V）间的关系图：
请回答下列问题：
（1）OA段生成沉淀的化学式为BaSO₄；
（2）AB段生成沉淀的离子方程式为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（3）原溶液中的c（HCl）=1mol•L^-1．

Answer 1

分析 含HCl和MgSO₄的混合溶液中加入Ba（OH）₂后，首先发生反应Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO₄沉淀，同时OH^-跟H⁺发生中和反应：OH^-+H⁺=H₂O，OA段生成沉淀为BaSO₄，HCl反应完毕，该阶段消耗n[Ba（OH）₂]=0.5L×1mol/L=0.5mol，则n（HCl）=2n[Ba（OH）₂]=1mol；
AB短生成沉淀量大于OA段，说明OA段Mg²⁺未反应，SO₄^2-部分反应，继续加入Ba（OH）₂，发生反应Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
BC段生成沉淀量小于AB段，说明AB段中Mg²⁺完全反应，SO₄^2-有剩余，再继续加入Ba（OH）₂溶液，发生反应Mg²⁺+2OH^-+=Mg（OH）₂↓，沉淀的量继续增大．

解答 解：含HCl和MgSO₄的混合溶液中加入Ba（OH）₂后，首先发生反应Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO₄沉淀，同时OH^-跟H⁺发生中和反应：OH^-+H⁺=H₂O，OA段生成沉淀为BaSO₄，HCl反应完毕，该阶段消耗n[Ba（OH）₂]=0.5L×1mol/L=0.5mol，则n（HCl）=2n[Ba（OH）₂]=1mol；
AB短生成沉淀量大于OA段，说明OA段Mg²⁺未反应，SO₄^2-部分反应，继续加入Ba（OH）₂，发生反应Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
BC段生成沉淀量小于AB段，说明AB段中Mg²⁺完全反应，SO₄^2-有剩余，再继续加入Ba（OH）₂溶液，发生反应Mg²⁺+2OH^-+=Mg（OH）₂↓，沉淀的量继续增大．
（1）由上述分析可知，OA段生成沉淀的化学式为BaSO₄，故答案为：BaSO₄；
（2）由上述分析可知，AB段生成沉淀的离子方程式为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（3）原溶液中的c（HCl）=$\frac{1mol}{1L}$=1mol•L^-1，故答案为：1．

点评 本题考查混合物计算，关键是根据沉淀变化量确定各解答发生的反应，较好的考查学生对图象与数据的分析处理能力，难度较大．