Question

向100mL0.1mol∙L^-1硫酸铝铵[NH₄Al(SO₄)₂]溶液中逐滴滴入0.1mol∙L^-1Ba(OH)₂溶液。随着Ba(OH)₂溶液体积V的变化，沉淀总物质的量n的变化如图所示。下列说法正确的（    ）

A.a点的溶液呈中性

B.a点沉淀的质量比c点沉淀的质量大

C.b点加入Ba(OH)₂溶液的体积为250mL

D.至c点完成反应，反应的离子方程式可表示为：Al³⁺+2SO₄^2-+NH₄⁺+2Ba²⁺+5OH^-→AlO₂^-+2BaSO₄↓+NH₃∙H₂O+2H₂O

Answer

D

【解析】

100mL 0.1mol∙L﹣1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]中NH4Al(SO4)2物质的量为0.01mol．溶液含有NH4+0.01mol，Al3+0.01mol，SO42-0.02mol。

开始滴加时，发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓，Al3++3OH- =Al(OH)3↓，当Al3+沉淀完全时需加入0.03mol OH-，即加入0.015mol Ba(OH)2，加入的Ba2+为0.015mol，SO42-未完全沉淀，此时溶液含有硫酸铵、硫酸铝；（开始到a）

再滴加Ba(OH)2，生成BaSO4沉淀，发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓，NH4++ OH-=NH3∙H2O，所以沉淀质量继续增加；当SO42-完全沉淀时，共需加入0.02mol Ba(OH)2，加入0.04mol OH-，Al3+反应掉0.03molOH﹣，生成Al(OH)30.01mol，剩余0.01molOH﹣恰好与NH4+完全反应，此时溶液中NH4+完全反应，此时溶液为氨水溶液；（a到b）

继续滴加Ba(OH)2，Al(OH)3溶解，发生反应Al(OH)3+OH- =AlO2﹣+2H2O，由方程式可知要使0.01mol Al(OH)3完全溶解，需再加入0.005mol Ba(OH)2，此时溶液为氨水与偏铝酸钡溶液．（b到c）

A．由分析可知，从开始到a点，发生反应为SO42﹣+Ba2+=BaSO4↓，Al3++3OH﹣= Al(OH)3↓，a点对应的沉淀为BaSO4和Al(OH)3，溶液中的溶质是(NH4)2SO4，该物质水解溶液呈酸性，A错误；

B．a点沉淀的质量=0.015mol×233g/mol+0.01mol×78g/mol=4.275g，c点为硫酸钡的质量，为0.01mol×2×233g/mol=4.66g，所以质量c点＞a点，B错误；

C．当SO42﹣完全沉淀时，共需加入0.02mol Ba(OH)2，则b点消耗氢氧化钡体积==0.2L=200mL，C错误；

D．至c点完成反应，反应的离子方程式可表示为：Al3++2SO42﹣+NH4++2Ba2++5OH﹣=AlO2﹣+2BaSO4↓+NH3∙H2O+2H2O，D正确；

故选D。