Question

15．某Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol•L^-1的鹽酸，測(cè)得溶液中的HCO₃^-、CO₃^2-、AlO₂^-、Al³⁺離子的物質(zhì)的量與加入鹽酸溶液的體積變化關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 原混合溶液中的CO₃^2-與AlO₂^-的物質(zhì)的量之比為1：2
• B． V₁：V₂=l：5
• C． M點(diǎn)時(shí)生成的CO₂為0.05mol
• D． e曲線表示的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O

Answer 1

分析 Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol•L^-1的鹽酸．
首先，發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，a線表示AlO₂^-，由圖可知AlO₂^-反應(yīng)完畢，加入鹽酸50mL，根據(jù)方程式可知n（AlO₂^-）=n（H⁺）=0.05L×1mol/L=0.05mol．
第二階段，AlO₂^-反應(yīng)完畢，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，b線表示CO₃^2-，c線表示HCO₃^-，由圖可知CO₃^2-反應(yīng)完畢，該階段加入鹽酸100mL-50mL=50mL，根據(jù)方程式可知n（CO₃^2-）=n（H⁺）=0.05L×1mol/L=0.05mol．
第三階段，CO₃^2-反應(yīng)完畢，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，d線表示HCO₃^-，由圖可知HCO₃^-反應(yīng)完畢，該階段加入鹽酸150mL-100mL=50mL，根據(jù)方程式可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）．
第四階段，發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，e線表示Al³⁺，由圖可知Al（OH）₃反應(yīng)完畢，根據(jù)方程式可知n（H⁺）=3n[Al（OH）₃]=3×0.05mol=0.15mol，該階段加入鹽酸體積為$\frac{0.15mol}{1mol/L}$=0.15L=150mL．
據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)解答．

解答 解：Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol•L^-1的鹽酸．
首先，發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，a線表示AlO₂^-，由圖可知AlO₂^-反應(yīng)完畢，加入鹽酸50mL，根據(jù)方程式可知n（AlO₂^-）=n（H⁺）=0.05L×1mol/L=0.05mol．
第二階段，AlO₂^-反應(yīng)完畢，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，b線表示CO₃^2-，c線表示HCO₃^-，由圖可知CO₃^2-反應(yīng)完畢，該階段加入鹽酸100mL-50mL=50mL，根據(jù)方程式可知n（CO₃^2-）=n（H⁺）=0.05L×1mol/L=0.05mol．
第三階段，CO₃^2-反應(yīng)完畢，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，d線表示HCO₃^-，由圖可知HCO₃^-反應(yīng)完畢，該階段加入鹽酸150mL-100mL=50mL，根據(jù)方程式可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）．
第四階段，發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，e線表示Al³⁺，由圖可知Al（OH）₃反應(yīng)完畢，根據(jù)方程式可知n（H⁺）=3n[Al（OH）₃]=3×0.05mol=0.15mol，該階段加入鹽酸體積為$\frac{0.15mol}{1mol/L}$=0.15L=150mL．
A．由上述分析可知，原混合溶液中的CO₃^2-與AlO^-₂的物質(zhì)的量之比為0.05mol：0.05mol=1：1，故A錯(cuò)誤；
B．原溶液中n（CO₃^2-）=0.05mol，V1時(shí)溶液中碳酸氫根離子等于碳酸根離子為0.025ml，由反應(yīng)CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-可知，需要鹽酸為0.025mol，鹽酸的體積為$\frac{0.025mol}{1mol/L}$=0.025L=25mL，故V1=50mL+25mL=75mL，由上述分析可知，V2=150mL+150mL=300mL，故V₁：V₂=75mL：300mL=l：4，故B錯(cuò)誤；
C．由上述分析可知M點(diǎn)時(shí)溶液中CO₃^2-完全轉(zhuǎn)化為HCO₃^-，沒有CO₂生成，故C錯(cuò)誤；
D．由上述分析可知，e曲線表示的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子反應(yīng)與圖象關(guān)系、化學(xué)計(jì)算等，題目難度中等，清楚離子反應(yīng)的先后順序是解題的關(guān)鍵．