Question

10．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CO₃^2-、HCO₃^-、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(shuō)法正確的是（　�。�

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

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(xiàn)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(xiàn)表示CO₃^2-，c線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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，開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，則b線(xiàn)表示CO₃^2-、c線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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．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(méi)有CO₂生成，故B錯(cuò)誤；
C．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C錯(cuò)誤；
D．由上述分析可知，a曲線(xiàn)表示的離子方程式為：AlO^-₂+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確圖象中各曲線(xiàn)變化對(duì)應(yīng)反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．