Question

15．某混合溶液中，含溶质X、Y各0.1mol，向其中滴加0.1mol/L的Z溶液，所得沉淀的物质的量如图，则符合条件的X、Y、Z分别是（　　）

• A． 偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸
• B． 偏铝酸钠、氯化钡、硫酸
• C． 氯化铝、氯化镁、氢氧化钠
• D． 氯化铝、氯化铁、氢氧化钠

Answer 1

分析 如果Z为氢氧化钠，则发生反应为：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，溶解0.1mol氢氧化铝沉淀消耗的碱的物质的量为0.15mol，不符合题意，X不能是铝盐，Z不能是氢氧化钠，所以Z是硫酸溶液，根据图象分析解答．

解答 解：A．若X、Y、Z分别为偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸，逐渐加入硫酸时依次发生反应：2OH^-+2H⁺+Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓2H₂O，图中第一段直线：0.1molBa（OH）₂和硫酸反应，消耗0.1molH₂SO₄生成沉淀1mol，氢氧化钡消耗完后，继续滴入硫酸，氢离子开始和偏铝酸根离子反应H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，硫酸的消耗量和沉淀的生成量是1：2，即0.1molNaAlO₂消耗0.05molH₂SO₄生成沉淀0.1mol；硫酸进一步过量，开始消耗沉淀，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O硫酸和沉淀消耗量应为1.5：1直到把氢氧化铝完全溶解，只剩下不溶于酸的BaSO₄，以上三段符合图象的数值变化；故A正确；
B．若X、Y、Z分别为偏铝酸钠、氯化钡、硫酸，滴入硫酸时发生反应：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，H⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，生成最大量沉淀氢氧化铝0.1mol，需要硫酸0.05mol；生成硫酸钡沉淀0.05mol，需要硫酸0.05mol，图中第一段直线不符合，故B错误；
C．若X、Y、Z分别为氯化铝、氯化镁、氢氧化钠，开始滴入氢氧化钠时，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，n（Mg²⁺）：n（OH^-）=1：2，n（Al³⁺）：n（OH^-）=1：3，继续滴加Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，不符合图象的数值变化，故C错误； 
D．若X、Y、Z分别为氯化铝、氯化铁、氢氧化钠，开始滴入氢氧化钠时，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，n（Al³⁺）：n（OH^-）=1：3，n（Fe³⁺）：n（OH^-）=1：3，继续滴加Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n（Al（OH）₃）：n（OH^-）=1：1，不符合图象的数值变化，故D错误；
故选：A．

点评 本题考查了铝盐、偏铝酸盐和钡盐的等与碱、酸反应的图象分析判断，题目难度较大，明确物质的性质及离子反应先后关系是解题关键，侧重考查学生分析问题能力．