由Ba（OH）2溶液與Al2（SO4）3溶液反應圖像的聯想
2014-03-26 10:32:40何光華
理科考試研究·高中 2014年1期
何光華
圖像類問題是同學們學習離子反應中難點，解答此類試題的關鍵是：（1）看清橫、縱坐標代表的含義，理解圖示化學曲線的意義.（2）理清圖像變化的趨勢，重點把握起點、拐點、終點.突破口在于抓住圖像中關鍵點的含義，涉及到哪些化學反應原理，寫出可能發生反應的化學方程式或離子方程式，并與數據結合起來，作出正確的判斷.現由Ba（OH）2溶液與Al2（SO4）3溶液反應圖聯想以下幾道題：
1.圖1表示在某溶液中滴加Ba（OH）2溶液時，沉淀的物質的量隨Ba（OH）2的物質的量的變化關系.該溶液的成分可能是（ ）.
圖1A.MgSO4 B.KAl（SO4）2
C.Al2（SO4）3D.NaAlO2
解析 該圖像可知，當沉淀達到最大時，沉淀開始溶解，但仍然有剩余的，這說明選項A、D是不正確；根據圖像可知，氫氧化鋁是2 mol，而硫酸鋇是3 mol，即鋇離子和鋁離子的個數之比是3∶2，因此選項C正確，B不正確，故選C.
2.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖2表示的是向Al2（SO4）3溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加入Ba（OH）2的物質的量x的關系.下列有關敘述正確的是（ ）.
圖2A.a-b時沉淀的物質的量：Al（OH）3比BaSO4多
B.c-d時溶液中離子的物質的量：AlO-2比Ba2+多
C.a-d時沉淀的物質的量： BaSO4可能小于Al（OH）3
D.d-e時溶液中離子的物質的量：Ba2+可能等于OH-
解析 b點時沉淀最多，此時Al3+全部轉化為Al（OH）3沉淀，反應為：Al2（SO4）3+3Ba（OH）22Al（OH）3↓+3BaSO4↓，O-b點中任何一點均發生以上反應，A錯；b-d點反應為：Al（OH）3+OH-AlO-2+2H2O，d點Al（OH）3反應完全；a-d時BaSO4的物質的量恒大于Al（OH）3的物質的量；d時溶液中含有Ba（AlO2）2，d-e時逐滴加入Ba（OH）2，可能使Ba2+、OH-物質的量相等.故選BD.圖3
3.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖3表示的是向含Al2（SO4）3 0.01mol的溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加入Ba（OH）2的物質的量x的關系（其中a、c分別是Ob段和bd段的中點）.下列有關敘述正確的是.
A.a時沉淀的質量為3.495 g
B.b時沉淀的物質的量為0.05 mol
C.c時溶液中Ba2+離子的物質的量為0.005 mol
D.e時溶液中AlO-2的物質的量為0.01 mol
解析 硫酸鋁和氫氧化鋇反應的方程式是Al2（SO4）3+3Ba（OH）22Al（OH）3↓+3BaSO4↓，如果繼續加入氫氧化鋇，則氫氧化鋁開始溶解，反應的化學方程式是2Al（OH）3+Ba（OH）2Ba（AlO2）2+4H2O.由于a、c分別是Ob段和bd段的中點，所以a點生成0.01 mol氫氧化鋁和0.015 mol硫酸鋇，質量之和是3.495 g+0.78 g=4.275 g，A不正確；b時沉淀是0.02 mol氫氧化鋁和0.03 mol硫酸鋇，其物質的量之和為0.05 mol，B正確；c點有0.01 mol氫氧化鋁溶解，生成0.005 mol Ba（AlO2）2，此時溶液中Ba2+離子的物質的量為0.005 mol，C正確；e點溶液中的沉淀只有硫酸鋇，氫氧化鋁完全溶解，則溶液中AlO-2的物質的量為0.02 mol，D不正確，故選BC.
4.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖4表示的是向100 mL 0.02 mol/L含KAl（SO4）2的溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時（25℃），生成沉淀的物質的量n與加入0.05 mol/L Ba（OH）2溶液的體積的關系.下列有關敘述不正確的是（ ）.
圖4A.加入Ba（OH）2溶液的pH=13
B.b點的值為0.005 mol
C.a點的值為80 mL
D.加入V[Ba（OH）2]=30 mL時，沉淀的質量是0.669 g
解析 0.05 mol/L Ba（OH）2溶液中c（OH-）=0.1 mol/L，pH=13，A正確；b點時，Al3+完全沉淀，反應的方程式2KAl（SO4）2+3Ba（OH）22Al（OH）3↓+3BaSO4↓+K2SO4，據反應生成Al（OH）3為0.002 mol，BaSO4為0.003 mol，共有0.005 mol，B正確；a點時Al3+完全轉化為AlO-2化學反應為KAl（SO4）2+2Ba（OH）2KAlO2+2BaSO4↓+2H2O，消耗Ba（OH）2溶液的體積為：2×100×0.02÷0.05=80 mL， C正確；加入V[Ba（OH）2]=30 mL時，Ba（OH）2物質的量為1.5×10-3mol，生成Al（OH）3的物質的量為1×10-3mol，即0.078 g，BaSO4為1.5×10-3mol，即0.3495 g，共計0.4275 g，D不正確.故選D.
5.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖5表示的是向KAl（SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加入Ba（OH）2的物質的量x的關系.完成下列問題：
圖5（1）a點時反應的離子方程式是 .
（2）a、b兩點消耗Ba（OH）2的物質的量之比是 .
答案：（1）2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-
2Al（OH）3↓+3BaSO4↓
（2）3∶4endprint
圖像類問題是同學們學習離子反應中難點，解答此類試題的關鍵是：（1）看清橫、縱坐標代表的含義，理解圖示化學曲線的意義.（2）理清圖像變化的趨勢，重點把握起點、拐點、終點.突破口在于抓住圖像中關鍵點的含義，涉及到哪些化學反應原理，寫出可能發生反應的化學方程式或離子方程式，并與數據結合起來，作出正確的判斷.現由Ba（OH）2溶液與Al2（SO4）3溶液反應圖聯想以下幾道題：
1.圖1表示在某溶液中滴加Ba（OH）2溶液時，沉淀的物質的量隨Ba（OH）2的物質的量的變化關系.該溶液的成分可能是（ ）.
圖1A.MgSO4 B.KAl（SO4）2
C.Al2（SO4）3D.NaAlO2
解析 該圖像可知，當沉淀達到最大時，沉淀開始溶解，但仍然有剩余的，這說明選項A、D是不正確；根據圖像可知，氫氧化鋁是2 mol，而硫酸鋇是3 mol，即鋇離子和鋁離子的個數之比是3∶2，因此選項C正確，B不正確，故選C.
2.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖2表示的是向Al2（SO4）3溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加入Ba（OH）2的物質的量x的關系.下列有關敘述正確的是（ ）.
圖2A.a-b時沉淀的物質的量：Al（OH）3比BaSO4多
B.c-d時溶液中離子的物質的量：AlO-2比Ba2+多
C.a-d時沉淀的物質的量： BaSO4可能小于Al（OH）3
D.d-e時溶液中離子的物質的量：Ba2+可能等于OH-
解析 b點時沉淀最多，此時Al3+全部轉化為Al（OH）3沉淀，反應為：Al2（SO4）3+3Ba（OH）22Al（OH）3↓+3BaSO4↓，O-b點中任何一點均發生以上反應，A錯；b-d點反應為：Al（OH）3+OH-AlO-2+2H2O，d點Al（OH）3反應完全；a-d時BaSO4的物質的量恒大于Al（OH）3的物質的量；d時溶液中含有Ba（AlO2）2，d-e時逐滴加入Ba（OH）2，可能使Ba2+、OH-物質的量相等.故選BD.圖3
3.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖3表示的是向含Al2（SO4）3 0.01mol的溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加入Ba（OH）2的物質的量x的關系（其中a、c分別是Ob段和bd段的中點）.下列有關敘述正確的是.
A.a時沉淀的質量為3.495 g
B.b時沉淀的物質的量為0.05 mol
C.c時溶液中Ba2+離子的物質的量為0.005 mol
D.e時溶液中AlO-2的物質的量為0.01 mol
解析 硫酸鋁和氫氧化鋇反應的方程式是Al2（SO4）3+3Ba（OH）22Al（OH）3↓+3BaSO4↓，如果繼續加入氫氧化鋇，則氫氧化鋁開始溶解，反應的化學方程式是2Al（OH）3+Ba（OH）2Ba（AlO2）2+4H2O.由于a、c分別是Ob段和bd段的中點，所以a點生成0.01 mol氫氧化鋁和0.015 mol硫酸鋇，質量之和是3.495 g+0.78 g=4.275 g，A不正確；b時沉淀是0.02 mol氫氧化鋁和0.03 mol硫酸鋇，其物質的量之和為0.05 mol，B正確；c點有0.01 mol氫氧化鋁溶解，生成0.005 mol Ba（AlO2）2，此時溶液中Ba2+離子的物質的量為0.005 mol，C正確；e點溶液中的沉淀只有硫酸鋇，氫氧化鋁完全溶解，則溶液中AlO-2的物質的量為0.02 mol，D不正確，故選BC.
4.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖4表示的是向100 mL 0.02 mol/L含KAl（SO4）2的溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時（25℃），生成沉淀的物質的量n與加入0.05 mol/L Ba（OH）2溶液的體積的關系.下列有關敘述不正確的是（ ）.
圖4A.加入Ba（OH）2溶液的pH=13
B.b點的值為0.005 mol
C.a點的值為80 mL
D.加入V[Ba（OH）2]=30 mL時，沉淀的質量是0.669 g
解析 0.05 mol/L Ba（OH）2溶液中c（OH-）=0.1 mol/L，pH=13，A正確；b點時，Al3+完全沉淀，反應的方程式2KAl（SO4）2+3Ba（OH）22Al（OH）3↓+3BaSO4↓+K2SO4，據反應生成Al（OH）3為0.002 mol，BaSO4為0.003 mol，共有0.005 mol，B正確；a點時Al3+完全轉化為AlO-2化學反應為KAl（SO4）2+2Ba（OH）2KAlO2+2BaSO4↓+2H2O，消耗Ba（OH）2溶液的體積為：2×100×0.02÷0.05=80 mL， C正確；加入V[Ba（OH）2]=30 mL時，Ba（OH）2物質的量為1.5×10-3mol，生成Al（OH）3的物質的量為1×10-3mol，即0.078 g，BaSO4為1.5×10-3mol，即0.3495 g，共計0.4275 g，D不正確.故選D.
5.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖5表示的是向KAl（SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加入Ba（OH）2的物質的量x的關系.完成下列問題：
圖5（1）a點時反應的離子方程式是 .
（2）a、b兩點消耗Ba（OH）2的物質的量之比是 .
答案：（1）2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-
2Al（OH）3↓+3BaSO4↓
（2）3∶4endprint
圖像類問題是同學們學習離子反應中難點，解答此類試題的關鍵是：（1）看清橫、縱坐標代表的含義，理解圖示化學曲線的意義.（2）理清圖像變化的趨勢，重點把握起點、拐點、終點.突破口在于抓住圖像中關鍵點的含義，涉及到哪些化學反應原理，寫出可能發生反應的化學方程式或離子方程式，并與數據結合起來，作出正確的判斷.現由Ba（OH）2溶液與Al2（SO4）3溶液反應圖聯想以下幾道題：
1.圖1表示在某溶液中滴加Ba（OH）2溶液時，沉淀的物質的量隨Ba（OH）2的物質的量的變化關系.該溶液的成分可能是（ ）.
圖1A.MgSO4 B.KAl（SO4）2
C.Al2（SO4）3D.NaAlO2
解析 該圖像可知，當沉淀達到最大時，沉淀開始溶解，但仍然有剩余的，這說明選項A、D是不正確；根據圖像可知，氫氧化鋁是2 mol，而硫酸鋇是3 mol，即鋇離子和鋁離子的個數之比是3∶2，因此選項C正確，B不正確，故選C.
2.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖2表示的是向Al2（SO4）3溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加入Ba（OH）2的物質的量x的關系.下列有關敘述正確的是（ ）.
圖2A.a-b時沉淀的物質的量：Al（OH）3比BaSO4多
B.c-d時溶液中離子的物質的量：AlO-2比Ba2+多
C.a-d時沉淀的物質的量： BaSO4可能小于Al（OH）3
D.d-e時溶液中離子的物質的量：Ba2+可能等于OH-
解析 b點時沉淀最多，此時Al3+全部轉化為Al（OH）3沉淀，反應為：Al2（SO4）3+3Ba（OH）22Al（OH）3↓+3BaSO4↓，O-b點中任何一點均發生以上反應，A錯；b-d點反應為：Al（OH）3+OH-AlO-2+2H2O，d點Al（OH）3反應完全；a-d時BaSO4的物質的量恒大于Al（OH）3的物質的量；d時溶液中含有Ba（AlO2）2，d-e時逐滴加入Ba（OH）2，可能使Ba2+、OH-物質的量相等.故選BD.圖3
3.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖3表示的是向含Al2（SO4）3 0.01mol的溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加入Ba（OH）2的物質的量x的關系（其中a、c分別是Ob段和bd段的中點）.下列有關敘述正確的是.
A.a時沉淀的質量為3.495 g
B.b時沉淀的物質的量為0.05 mol
C.c時溶液中Ba2+離子的物質的量為0.005 mol
D.e時溶液中AlO-2的物質的量為0.01 mol
解析 硫酸鋁和氫氧化鋇反應的方程式是Al2（SO4）3+3Ba（OH）22Al（OH）3↓+3BaSO4↓，如果繼續加入氫氧化鋇，則氫氧化鋁開始溶解，反應的化學方程式是2Al（OH）3+Ba（OH）2Ba（AlO2）2+4H2O.由于a、c分別是Ob段和bd段的中點，所以a點生成0.01 mol氫氧化鋁和0.015 mol硫酸鋇，質量之和是3.495 g+0.78 g=4.275 g，A不正確；b時沉淀是0.02 mol氫氧化鋁和0.03 mol硫酸鋇，其物質的量之和為0.05 mol，B正確；c點有0.01 mol氫氧化鋁溶解，生成0.005 mol Ba（AlO2）2，此時溶液中Ba2+離子的物質的量為0.005 mol，C正確；e點溶液中的沉淀只有硫酸鋇，氫氧化鋁完全溶解，則溶液中AlO-2的物質的量為0.02 mol，D不正確，故選BC.
4.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖4表示的是向100 mL 0.02 mol/L含KAl（SO4）2的溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時（25℃），生成沉淀的物質的量n與加入0.05 mol/L Ba（OH）2溶液的體積的關系.下列有關敘述不正確的是（ ）.
圖4A.加入Ba（OH）2溶液的pH=13
B.b點的值為0.005 mol
C.a點的值為80 mL
D.加入V[Ba（OH）2]=30 mL時，沉淀的質量是0.669 g
解析 0.05 mol/L Ba（OH）2溶液中c（OH-）=0.1 mol/L，pH=13，A正確；b點時，Al3+完全沉淀，反應的方程式2KAl（SO4）2+3Ba（OH）22Al（OH）3↓+3BaSO4↓+K2SO4，據反應生成Al（OH）3為0.002 mol，BaSO4為0.003 mol，共有0.005 mol，B正確；a點時Al3+完全轉化為AlO-2化學反應為KAl（SO4）2+2Ba（OH）2KAlO2+2BaSO4↓+2H2O，消耗Ba（OH）2溶液的體積為：2×100×0.02÷0.05=80 mL， C正確；加入V[Ba（OH）2]=30 mL時，Ba（OH）2物質的量為1.5×10-3mol，生成Al（OH）3的物質的量為1×10-3mol，即0.078 g，BaSO4為1.5×10-3mol，即0.3495 g，共計0.4275 g，D不正確.故選D.
5.已知Ba（AlO2）2可溶于水.圖5表示的是向KAl（SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的物質的量y與加入Ba（OH）2的物質的量x的關系.完成下列問題：
圖5（1）a點時反應的離子方程式是 .
（2）a、b兩點消耗Ba（OH）2的物質的量之比是 .
答案：（1）2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-
2Al（OH）3↓+3BaSO4↓
（2）3∶4endprint
