Question

13．下列圖象中的曲線正確的是（　�。�

• A．
  圖A表示在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，逐滴加入濃度為0.11mol•L^-1H₂SO₄溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入硫酸溶液體積的圖象
• B．
  圖B表示在分別含amol的Na₂CO₃和NaOH的混合溶液中逐滴滴加稀鹽酸，產(chǎn)生氣體
  與加入鹽酸體積的圖象
• C．
  圖C表示向100mL 0.1mol/L H₂SO₄溶液中，逐滴加入0.1mol/L Ba（OH）₂溶液至過量，
  溶液的導(dǎo)電性與加入 Ba（OH）₂溶液體積的圖象
• D．
  圖D表示在往含0.2mol NaOH和0.1mol Ba（OH）₂的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO₂氣體，
  溶液中離子數(shù)目和通入CO₂氣體體積的圖象（氣體的溶解忽略不計(jì)）

Answer 1

分析 A．在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，n（NaAlO₂）=0.1mol，n[Ba（OH）₂]=0.1mol，向該混合溶液中加入H₂SO₄溶液，首先發(fā)生反應(yīng)Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，Ba（OH）₂反應(yīng)完畢，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，再發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，AlO₂^-反應(yīng)完畢，沉淀達(dá)最大，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，沉淀減少，Al（OH）₃反應(yīng)完畢，最后為BaSO₄沉淀，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，沉淀的量不變，據(jù)此進(jìn)行判斷；
B．對(duì)NaOH和Na₂CO₃混合配成的溶液，當(dāng)?shù)渭欲}酸時(shí)，先發(fā)生氫氧化鈉與鹽酸的中和反應(yīng)，再發(fā)生碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉，最后發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)才有二氧化碳?xì)怏w生成，利用物質(zhì)的量的關(guān)系并結(jié)合圖象即可解答；
C．硫酸沒有完全反應(yīng)前，隨著氫氧化鋇溶液的加入，溶液導(dǎo)電性會(huì)逐漸減弱，直至硫酸完全反應(yīng)，氫氧化鋇過量后溶液導(dǎo)電性又開始增強(qiáng)；
D．n（CO₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，通入含有0.2mol氫氧化鈉和0.1mol氫氧化鋇的溶液中，發(fā)生：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，以此解答該題．

解答 解：A．在1L含0.1mol NaAlO₂和0.1mol Ba（OH）₂的混合溶液中，n（NaAlO₂）=0.1mol，n[Ba（OH）₂]=0.1mol，向該混合溶液中加入H₂SO₄溶液，首先發(fā)生反應(yīng)Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，Ba（OH）₂反應(yīng)完畢，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，再發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，AlO₂^-反應(yīng)完畢，沉淀達(dá)最大，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，沉淀減少，Al（OH）₃反應(yīng)完畢，最后為BaSO₄沉淀，繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，沉淀的量不變．
第一階段：由發(fā)生反應(yīng)Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O可知，Ba（OH）₂反應(yīng)完畢，需加入0.1molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為：$\frac{0.1mol}{0.1mol/L}$=1L，生成沉淀n（BaSO₄）=0.1mol；
第二階段：由發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓可知，0.1molAlO₂^-反應(yīng)完畢，該階段需加入0.05molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為：$\frac{0.05mol}{0.1mol/L}$=0.5L，該階段生成沉淀n[Al（OH）₃]=0.1mol，但加入相同體積的硫酸，該階段比第一階段生成沉淀的多，為第一階段的2倍；
第三階段：由發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O可知，沉淀減少，0.1molAl（OH）₃完全溶解，該階段需加入：$\frac{0.1mol×3}{2}$=0.15molH₂SO₄，H₂SO₄溶液的體積為：$\frac{0.15mol}{0.1mol/L}$=1.5L，沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，
由上述分析可知：第一階段產(chǎn)生沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，加入H₂SO₄溶液的體積為1L；
第二階段又生成沉淀n[Al（OH）₃]=0.1mol，此時(shí)沉淀總量為0.2mol，該階段加入H₂SO₄溶液的體積為0.1L，此時(shí)加入H₂SO₄溶液的總體積為1.5L；
第三階段0.1molAl（OH）₃完全溶解，此時(shí)沉淀n（BaSO₄）=0.1mol，該階段加入H₂SO₄溶液的體積為1.5L，此時(shí)加入H₂SO₄的總體積為3L．
故沉淀的量與H₂SO₄溶液體積關(guān)系圖為：，故A正確；
B．向NaOH和Na₂CO₃混合溶液中滴加鹽酸時(shí)，首先和NaOH反應(yīng)生成水和氯化鈉，即消耗amolHCl，兩者恰好反應(yīng)完全，無氣體生成；
繼續(xù)滴加時(shí)，鹽酸和Na₂CO₃開始反應(yīng)，消耗amolHCl發(fā)生HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，不放出氣體，此步反應(yīng)進(jìn)行完全；當(dāng)再加入amolHCl，發(fā)生反應(yīng)：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，正確的圖象為：，故B錯(cuò)誤；
C．發(fā)生反應(yīng)為：Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，滴入氫氧化鋇時(shí)，導(dǎo)電性會(huì)減弱，完全反應(yīng)后，氫氧化鋇過量，導(dǎo)電性又增強(qiáng)，所以溶液導(dǎo)電性不會(huì)始終不變，故C錯(cuò)誤；
D．n（CO₂）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，含有0.2mol氫氧化鈉和0.1mol氫氧化鋇的溶液中：n（OH^-）=0.2mol+0.1mol×2=0.4mol，n（Na⁺）=0.2mol，n（Ba²⁺）=0.1mol，
通入CO₂，發(fā)生反應(yīng)為：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，OH^-+CO₂=HCO₃^-+H₂O，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，
設(shè)生成xmolCO₃^2-，ymolHCO₃^-，
則：2x+y=0.4、x+y=0.3，解得：x=0.1，y=0.2，
所以反應(yīng)后溶液中含有：n（Na⁺）=0.2mol，n（HCO₃^-）=0.2mol，
可依次發(fā)生：①2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，②Ba²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，離子濃度迅速減小，③CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，所以正確的圖象為，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的量或濃度歲時(shí)間變化的曲線、溶液導(dǎo)電性與離子濃度關(guān)系等，題目難度較大，試題知識(shí)點(diǎn)較多、計(jì)算量較大，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．