Question

向15mL 0.1mol/L Ba（OH）₂溶液中，滴加等濃度NH₄Al（SO₄）₂溶液x mL，敘述錯(cuò)誤的是?（　　）

A．x=5時(shí)，溶液中有Ba²⁺、OH^-、AlO₂^-，且OH^-＞AlO₂^-

B．x=7.5時(shí)，溶液中有NH₄⁺、AlO₂^-，且NH₄⁺=AlO₂^-

C．x=10時(shí)，溶液中有SO₄^2-、NH₄⁺，且H⁺＞OH^-

D．x=15時(shí)，溶液中有SO₄^2-、NH₄⁺、Al³⁺，且NH₄⁺＞Al³⁺

Answer 1

分析：單獨(dú)發(fā)生反應(yīng)Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．其它離子反應(yīng)，首先Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；然后發(fā)生NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，最后發(fā)生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，根據(jù)n=cV計(jì)算Ba（OH）₂、NH₄Al（SO₄）₂的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算各離子的物質(zhì)的量，根據(jù)離子反應(yīng)的先后順序進(jìn)行過(guò)量計(jì)算判斷，結(jié)合水解及離子的物質(zhì)的量判斷．

解答：解：15mL 0.1mol/L Ba（OH）₂溶液中氫氧化鋇的物質(zhì)的量為0.0015mol，n（Ba²⁺）=0.0015mol，n（OH^-）=0.003mol；
A．當(dāng)x=5時(shí)，NH₄Al（SO₄）₂的物質(zhì)的量為0.0005mol，n（SO₄^2-）=0.001mol，n（Al³⁺）=0.0005mol，n（NH₄⁺）=0.0005mol．SO₄^2-與Ba²⁺反應(yīng)，SO₄^2-不足，Ba²⁺剩余0.0005mol；0.0005molAl³⁺反應(yīng)生成Al（OH）₃消耗OH^-的量為0.0015mol，溶液中沒(méi)有Al³⁺，生成0.0005molAl（OH）₃，還剩余0.0015molOH^-；然后0.0005molNH₄⁺反應(yīng)消耗OH^-的量為0.0005mol，溶液中NH₄⁺完全反應(yīng)，剩余0.001molOH^-；0.0005molAl（OH）₃又完全溶解，生成0.0005molAlO₂^-，消耗0.0005molOH^-，最終剩余0.0005molOH^-．溶液中AlO₂^-水解，故OH^-＞AlO₂^-，綜上所述，溶液中有Ba²⁺、OH^-、AlO₂^-，且OH^-＞AlO₂^-，故A正確；
B．當(dāng)x=7.5時(shí)，NH₄Al（SO₄）₂的物質(zhì)的量為0.00075mol，n（SO₄^2-）=0.0015mol，n（Al³⁺）=0.00075mol，n（NH₄⁺）=0.00075mol．SO₄^2-與Ba²⁺恰好反應(yīng)，Ba²⁺沒(méi)有剩余；0.00075molAl³⁺反應(yīng)生成Al（OH）₃消耗OH^-的量為0.00225mol，溶液中沒(méi)有Al³⁺，生成0.0005molAl（OH）₃，還剩余0.00075molOH^-；然后0.00075molNH₄⁺恰好反應(yīng)，溶液為氨水，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)x=10時(shí)，NH₄Al（SO₄）₂的物質(zhì)的量為0.001mol，n（SO₄^2-）=0.002mol，n（Al³⁺）=0.001mol，n（NH₄⁺）=0.001mol．SO₄^2-與Ba²⁺反應(yīng)，Ba²⁺不足，SO₄^2-剩余0.0005mol；0.001molAl³⁺反應(yīng)生成Al（OH）₃消耗OH^-的量為0.003mol，溶液中沒(méi)有Al³⁺，生成0.001molAl（OH）₃，OH^-完全反應(yīng)，溶液中NH₄⁺不反應(yīng)，此時(shí)溶液為硫酸銨溶液，銨根離子水解，溶液呈酸性，綜上所述，溶液中有SO₄^2-、NH₄⁺，且H⁺＞OH^-，故C正確；
D．當(dāng)x=15時(shí)，NH₄Al（SO₄）₂的物質(zhì)的量為0.0015mol，n（SO₄^2-）=0.003mol，n（Al³⁺）=0.0015mol，n（NH₄⁺）=0.0015mol．SO₄^2-與Ba²⁺反應(yīng)，Ba²⁺不足，SO₄^2-剩余0.0015mol；0.0015molAl³⁺反應(yīng)生成Al（OH）₃消耗OH^-的量為0.0045mol，OH^-不足，溶液中0.001molAl³⁺反應(yīng)，生成0.001molAl（OH）₃，溶液中剩余
0.0005molAl³⁺，溶液中NH₄⁺不反應(yīng)，此時(shí)溶液為硫酸銨、硫酸鋁溶液，銨根離子、鋁離子水解，溶液呈酸性，綜上所述，溶液中有SO₄^2-、NH₄⁺、Al³⁺，且NH₄⁺＞Al³⁺，故D正確
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查離子方程式的有關(guān)計(jì)算、過(guò)量計(jì)算等，題目涉及離子反應(yīng)較多，且有先后順序，反應(yīng)復(fù)雜，計(jì)算量較大，為易錯(cuò)題目，難度較大，清楚氫氧根離子與銨根離子、鋁離子反應(yīng)的先后順序是解題的關(guān)鍵．本題采取過(guò)程法解答，利用學(xué)生理解反應(yīng)進(jìn)行的過(guò)程．