Question

如圖1所示：將30ml 0.1mol?L^-1Ba（OH）₂溶液置于燒杯中，然后慢慢加入0.1mol?L^-1某第三周期元素形成的某酸溶液共25mL，加入酸溶液的體積V與電流強(qiáng)度I的I-V圖如圖2所示．
（1）此酸的化學(xué)式為

H₃PO₄

；                                      
（2）處于C點(diǎn)時(shí)溶液中導(dǎo)電的陽離子主要是

Ba²⁺

；
（3）處于F點(diǎn)時(shí)，溶液中導(dǎo)電的陰離子主要是

H₂PO₄^-

；
（4）燒杯中剛加入酸時(shí)，觀察到的現(xiàn)象是

有白色沉淀生成

；
（5）從A→E電流強(qiáng)度I變小的主要原因是

生成難溶的Ba₃（PO₄）₂和難電離的水，使溶液中的離子濃度降低

．

Answer 1

分析：（1）n（Ba（OH）₂）=0.03L×0.1mol/L=0.003mol，n（酸）=0.1moL/L×0.02L=0.002mol，則可判斷應(yīng)為三元酸，即磷酸；
（2）在C點(diǎn)（加入磷酸的體積為10mL）時(shí)，燒杯中的Ba（OH）₂還沒有被完全中和；
（3）F時(shí)磷酸過量，溶液中存在的陰離子是H₂PO₄^-；
（4）燒杯中剛加入酸時(shí)，¹Ba（OH）₂過量，生成沉淀；
（5）生成難溶于水的Ba₃（PO₄）₂和難電離的水，離子濃度降低．

解答：解：（1）在第3周期元素中，能形成的酸可能是硅酸（H₂SiO₃，不溶于水）、磷酸（H₃PO₄，中強(qiáng)酸）、硫酸（H₂SO₄，二元強(qiáng)酸）、高氯酸（HClO₄）、氯酸（HClO₃）、次氯酸（HClO）、鹽酸（HCl）．根據(jù)已知條件“由第3周期某元素形成的某酸溶液”，可知該酸肯定不是硅酸（因?yàn)椴蝗苡谒�）．究竟是磷酸、硫酸，還是高氯酸等一元酸，這需要更進(jìn)一步地分析．題中給出了酸、堿的濃度和體積，當(dāng)兩者恰好完全中和時(shí)，對(duì)應(yīng)酸的體積與圖2中E點(diǎn)的橫坐標(biāo)數(shù)值相符即可．對(duì)于硫酸來說，其中和反應(yīng)的關(guān)系式是H₂SO₄～Ba（OH）₂，恰好完全中和時(shí)，對(duì)應(yīng)加入的硫酸的體積應(yīng)為30mL，與圖2中E點(diǎn)的橫坐標(biāo)值20不符，說明該酸不是硫酸．同理，可以推理得出該酸不是高氯酸等一元酸，只能是磷酸．具體的驗(yàn)證過程：發(fā)生中和反應(yīng)的關(guān)系式為2H₃PO₄～3Ba（OH）₂，得出需要磷酸的體積為20mL，與圖2中E點(diǎn)的橫坐標(biāo)相符，所以，該酸是H₃PO₄，故答案為：H₃PO₄；
（2）在C點(diǎn)（加入磷酸的體積為10mL）時(shí)，燒杯中的Ba（OH）₂還沒有被完全中和，溶液中導(dǎo)電的陽離子主要是Ba²⁺，故答案為：Ba²⁺；
（3）F時(shí)磷酸過量，磷酸電離生成H₂PO₄^-，故答案為：H₂PO₄^-；
（4）在燒杯中剛加入磷酸時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₃PO₄+3Ba（OH）₂=Ba₃（PO₄）₂↓+6H₂O，可以觀察到的現(xiàn)象是溶液中產(chǎn)生白色沉淀，故答案為：有白色沉淀生成；
（5）圖2中，從A→E電流強(qiáng)度I變小的主要原因是由于中和反應(yīng)的發(fā)生，生成難溶于水的Ba₃（PO₄）₂和難電離的水，使溶液中自由移動(dòng)的離子濃度下降，
故答案為：生成難溶的Ba₃（PO₄）₂和難電離的水，使溶液中的離子濃度降低．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解原理，題目側(cè)重于酸堿混合的計(jì)算和判斷，題目難度中等，注意把握參加反應(yīng)的物質(zhì)的量的關(guān)系，為解答該題的關(guān)鍵．