Question

19．向a L物質(zhì)的量濃度為c₁ mol/L的明礬溶液中逐滴加入b L物質(zhì)的量濃度為c₂ mol/L的Ba（OH）₂溶液時(shí)，當(dāng)b滿(mǎn)足b=$\frac{3a{c}_{1}}{2{c}_{2}}$時(shí)，沉淀的總物質(zhì)的量為最大值；當(dāng)a=b=0.5，c₁=2，c₂=3.6時(shí)，生成沉淀的質(zhì)量為450.6gg．

Answer 1

分析 把明礬溶液中Al³⁺恰好沉淀完全時(shí)，生成沉淀的總的物質(zhì)的量最大，即發(fā)生2KAl（SO₄）₂+3Ba（OH）₂═K₂SO₄+3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，
當(dāng)a=b=0.5，c₁=2，c₂=3.6時(shí)，n（明礬）=0.5L×2mol/L=1mol，n（氫氧化鋇）=0.5L×3.6mol/L=1.8mol；
根據(jù)反應(yīng)方程式2KAl（SO₄）₂+3Ba（OH）₂═K₂SO₄+3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，K₂SO₄+2Al（OH）₃+Ba（OH）₂═2KAlO₂+BaSO₄↓+4H₂O　分析計(jì)算．

解答 解：由方程式2KAl（SO₄）₂+3Ba（OH）₂═K₂SO₄+3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓知，把明礬溶液中Al³⁺恰好沉淀完全時(shí)，生成沉淀的總的物質(zhì)的量最大，
則$\frac{2}{a×{c}_{1}}=\frac{3}{b×{c}_{2}}$，解得b=$\frac{3a{c}_{1}}{2{c}_{2}}$L；
當(dāng)a=b=0.5，c₁=2，c₂=3.6時(shí)，n（明礬）=0.5L×2mol/L=1mol，n（氫氧化鋇）=0.5L×3.6mol/L=1.8mol；
由方程式2KAl（SO₄）₂+3Ba（OH）₂═K₂SO₄+3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓知，當(dāng)加入了1.5 mol Ba（OH）₂時(shí)，生成沉淀的物質(zhì)的量為1.5 mol+1 mol=2.5 mol，質(zhì)量為1.5 mol×233 g/mol+1 mol×78 g/mol=427.5 g；
由方程式K₂SO₄+2Al（OH）₃+Ba（OH）₂═2KAlO₂+BaSO₄↓+4H₂O　知，當(dāng)繼續(xù)滴加0.3 mol Ba（OH）₂時(shí)，Al（OH）₃沉淀的物質(zhì)的量將減少0.3 mol×2=0.6 mol，BaSO₄沉淀的物質(zhì)的量增大0.3mol，沉淀的質(zhì)量增加0.3 mol×233 g/mol-78 g/mol×0.6mol=23.1g，所以沉淀的總質(zhì)量為427.5 g+23.1g=450.6g；
故答案為：b=$\frac{3a{c}_{1}}{2{c}_{2}}$；450.6g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)方程式的計(jì)算，硫酸鋁鉀和氫氧化鋇反應(yīng)有兩種沉淀同時(shí)發(fā)生，要注意氫氧化鋁能轉(zhuǎn)化為可溶性的偏鋁酸根離子，題中計(jì)算生成沉淀的物質(zhì)的量和質(zhì)量最大時(shí)b滿(mǎn)足條件，結(jié)合方程式進(jìn)行分析解答，難度較大．