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(2013?承德模拟)向含1mol HCl和l mol MgSO4的混合溶液中加入1mol/L的Ba(OH)2溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入Ba(OH)2溶液体积(V)间的关系图正确的是(  )
分析:含1mol HCl和l mol MgSO4的混合溶液中加入Ba(OH)2后,首先发生反应Ba2++SO42-=BaSO4↓,生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO4沉淀,同时OH-跟盐酸的H+发生中和反应OH-+H+=H2O,由于HCl的存在,OH-不能与Mg2+产生沉淀Mg(OH)2,待H+完全反应,OH-与Mg2+开始生成Mg(OH)2沉淀,由OH-+H+=H2O可知,H+完全反应时加入的Ba(OH)2为0.5mol,加入Ba(OH)2溶液的体积为
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,产生参加反应的硫酸根为0.5mol,此阶段沉淀n(BaSO4)=0.5mol,溶液中n(SO42-)=1mol-0.5mol=0.5mol,n(Mg2+)=1mol;
继续加入Ba(OH)2,发生反应Ba2++SO42-=BaSO4↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,此时加入相同质体积的Ba(OH)2溶液,生成的沉淀的量比上一阶段要多,当再加入0.5molBa(OH)2时,溶液中的SO42-恰好沉淀,参加反应的Mg2+物质的量为0.5mol,此阶段又产生沉淀n(BaSO4)=0.5mol,n[Mg(OH)2]=0.5mol,加入Ba(OH)2溶液的体积为
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,此时溶液中n(Mg2+)=1mol-0.5mol=0.5mol;
在继续加入Ba(OH)2溶液,发生反应Mg2++2OH-+=Mg(OH)2↓,沉淀的量继续增大,此时加入相同质体积的Ba(OH)2溶液,生成的沉淀的量较第二阶段小,但与第一阶段相同,但当再加入0.5molBa(OH)2时,0.5molMg2+完全沉淀,加入Ba(OH)2溶液的体积为
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,此时沉淀达最大量,此阶段又产生沉淀n[Mg(OH)2]=0.5mol,再加入Ba(OH)2溶液不再产生沉淀.
据此作出图象判断.
解答:解:含1mol HCl和l mol MgSO4的混合溶液中加入Ba(OH)2后,首先发生反应Ba2++SO42-=BaSO4↓,生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO4沉淀,同时OH-跟盐酸的H+发生中和反应OH-+H+=H2O,由于HCl的存在,OH-不能与Mg2+产生沉淀Mg(OH)2,待H+完全反应,OH-与Mg2+开始生成Mg(OH)2沉淀,由OH-+H+=H2O可知,H+完全反应时加入的Ba(OH)2为0.5mol,加入Ba(OH)2溶液的体积为
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,产生参加反应的硫酸根为0.5mol,此阶段沉淀n(BaSO4)=0.5mol,溶液中n(SO42-)=1mol-0.5mol=0.5mol,n(Mg2+)=1mol;
继续加入Ba(OH)2,发生反应Ba2++SO42-=BaSO4↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,此时加入相同质体积的Ba(OH)2溶液,生成的沉淀的量比上一阶段要多,当再加入0.5molBa(OH)2时,溶液中的SO42-恰好沉淀,参加反应的Mg2+物质的量为0.5mol,此阶段又产生沉淀n(BaSO4)=0.5mol,n[Mg(OH)2]=0.5mol,加入Ba(OH)2溶液的体积为
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,此时溶液中n(Mg2+)=1mol-0.5mol=0.5mol;
在继续加入Ba(OH)2溶液,发生反应Mg2++2OH-+=Mg(OH)2↓,沉淀的量继续增大,此时加入相同质体积的Ba(OH)2溶液,生成的沉淀的量较第二阶段小,但与第一阶段相同,但当再加入0.5molBa(OH)2时,0.5molMg2+完全沉淀,加入Ba(OH)2溶液的体积为
0.5mol
1mol/L
=0.5L=500mL,此时沉淀达最大量,此阶段又产生沉淀n[Mg(OH)2]=0.5mol,再加入Ba(OH)2溶液不再产生沉淀.
由上述分析可知三个阶段加入的加入Ba(OH)2溶液的体积相同为500mL;
第一阶段产生沉淀n(BaSO4)=0.5mol;
第二阶段又生成沉淀n(BaSO4)=0.5mol,n[Mg(OH)2]=0.5mol,此时沉淀总量为1.5mol,加入Ba(OH)2溶液的总体积为1L;
第三阶段又生成沉淀n[Mg(OH)2]=0.5mol,此时沉淀总量为2mol,加入Ba(OH)2溶液的总体积为1.5L.
沉淀的量与Ba(OH)2溶液体积关系图为:
故选:D.
点评:考查离子反应、化学计算、图象分析等,难度较大,理清离子反应的过程,确定沉淀的量与与Ba(OH)2溶液体积关系是关键,是对学生综合能力的考查.
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