Question

15．在NH₄Al（SO₄）₂溶液中，逐滴滴入Ba（OH）₂溶液，沉淀的物质的量随Ba（OH）₂溶液体积的变化如图，有关分析正确的是（　　）

• A． O～M段反应的离子方程式为：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-═2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓
• B． 沉淀的质量M＞P
• C． N点溶液可与Na⁺、Fe³⁺、NO₃^-、Cl^-大量共存
• D． N～P段溶液的pH逐渐减小

Answer 1

分析 设硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]为1mol，则溶液含有NH₄⁺1mol，Al³⁺1mol，SO₄^2-2mol．
开始滴加同时发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当Al³⁺沉淀完全时需加入3molOH^-，即加入1.5molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为1.5mol，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝；（O到M）
再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀质量继续增加；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入2molBa（OH）₂，加入4molOH^-，Al³⁺反应掉3molOH^-，生成Al（OH）₃1mol，剩余1molOH^-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；（M到N）
继续滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使1molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.5molBa（OH）₂，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液（N到P）；据此结合选项分析．

解答 解：设硫酸铝铵[NH₄Al（SO₄）₂]为1mol，则溶液含有NH₄⁺1mol，Al³⁺1mol，SO₄^2-2mol．
开始滴加同时发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当Al³⁺沉淀完全时需加入3molOH^-，即加入1.5molBa（OH）₂，加入的Ba²⁺为1.5mol，SO₄^2-未完全沉淀，此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝；（O到M）
再滴加Ba（OH）₂，生成BaSO₄沉淀，发生反应为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，所以沉淀质量继续增加；当SO₄^2-完全沉淀时，共需加入2molBa（OH）₂，加入4molOH^-，Al³⁺反应掉3molOH^-，生成Al（OH）₃1mol，剩余1molOH^-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；（M到N）
继续滴加Ba（OH）₂，Al（OH）₃溶解，发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，由方程式可知要使1molAl（OH）₃完全溶解，需再加入0.5molBa（OH）₂，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液（N到P）；．
A．由分析可知，从开始到M点，反应的离子方程式为：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-═2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓，故A正确；
B．由图象可知，M到P点，沉淀的质量逐渐增大，即沉淀的质量M＜P，故B错误；
C．N点溶液为氨水溶液，显碱性，与Fe³⁺能生成氢氧化铁沉淀，所以Fe³⁺不能大量共存，故C错误．
D．N到P，氢氧化铝沉淀逐渐溶解，溶液为氨水与偏铝酸钡溶液，所以溶液碱性增强，则pH增大，故D错误；
故选A．

点评 本题考查铝化合物的性质及计算，难度比较大，清楚整个反应过程是解题的关键，注意NH₄⁺与Al³⁺同时存在，OH^-首先与Al³⁺反应，而NH₄⁺与Al（OH）₃同时存在，OH^-首先与NH₄⁺反应，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．