Question

向含1mol HCl和l mol MgSO₄的混合溶液中加入1mol/L的Ba（OH）₂溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（n）與加入Ba（OH）₂溶液體積（V）間的關(guān)系圖正確的是

1. A.
   
2. B.
   
3. C.
   
4. D.
   

Answer 1

D
分析：含1mol HCl和l mol MgSO₄的混合溶液中加入Ba（OH）₂后，首先發(fā)生反應(yīng)Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO₄沉淀，同時OH^-跟鹽酸的H⁺發(fā)生中和反應(yīng)OH^-+H⁺=H₂O，由于HCl的存在，OH^-不能與Mg²⁺產(chǎn)生沉淀Mg（OH）₂，待H⁺完全反應(yīng)，OH^-與Mg²⁺開始生成Mg（OH）₂沉淀，由OH^-+H⁺=H₂O可知，H⁺完全反應(yīng)時加入的Ba（OH）₂為0.5mol，加入Ba（OH）₂溶液的體積為=0.5L=500mL，產(chǎn)生參加反應(yīng)的硫酸根為0.5mol，此階段沉淀n（BaSO₄）=0.5mol，溶液中n（SO₄^2-）=1mol-0.5mol=0.5mol，n（Mg²⁺）=1mol；
繼續(xù)加入Ba（OH）₂，發(fā)生反應(yīng)Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，此時加入相同質(zhì)體積的Ba（OH）₂溶液，生成的沉淀的量比上一階段要多，當(dāng)再加入0.5molBa（OH）₂時，溶液中的SO₄^2-恰好沉淀，參加反應(yīng)的Mg²⁺物質(zhì)的量為0.5mol，此階段又產(chǎn)生沉淀n（BaSO₄）=0.5mol，n[Mg（OH）₂]=0.5mol，加入Ba（OH）₂溶液的體積為=0.5L=500mL，此時溶液中n（Mg²⁺）=1mol-0.5mol=0.5mol；
在繼續(xù)加入Ba（OH）₂溶液，發(fā)生反應(yīng)Mg²⁺+2OH^-+=Mg（OH）₂↓，沉淀的量繼續(xù)增大，此時加入相同質(zhì)體積的Ba（OH）₂溶液，生成的沉淀的量較第二階段小，但與第一階段相同，但當(dāng)再加入0.5molBa（OH）₂時，0.5molMg²⁺完全沉淀，加入Ba（OH）₂溶液的體積為=0.5L=500mL，此時沉淀達(dá)最大量，此階段又產(chǎn)生沉淀n[Mg（OH）₂]=0.5mol，再加入Ba（OH）₂溶液不再產(chǎn)生沉淀．
據(jù)此作出圖象判斷．
解答：含1mol HCl和l mol MgSO₄的混合溶液中加入Ba（OH）₂后，首先發(fā)生反應(yīng)Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO₄沉淀，同時OH^-跟鹽酸的H⁺發(fā)生中和反應(yīng)OH^-+H⁺=H₂O，由于HCl的存在，OH^-不能與Mg²⁺產(chǎn)生沉淀Mg（OH）₂，待H⁺完全反應(yīng)，OH^-與Mg²⁺開始生成Mg（OH）₂沉淀，由OH^-+H⁺=H₂O可知，H⁺完全反應(yīng)時加入的Ba（OH）₂為0.5mol，加入Ba（OH）₂溶液的體積為=0.5L=500mL，產(chǎn)生參加反應(yīng)的硫酸根為0.5mol，此階段沉淀n（BaSO₄）=0.5mol，溶液中n（SO₄^2-）=1mol-0.5mol=0.5mol，n（Mg²⁺）=1mol；
繼續(xù)加入Ba（OH）₂，發(fā)生反應(yīng)Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，此時加入相同質(zhì)體積的Ba（OH）₂溶液，生成的沉淀的量比上一階段要多，當(dāng)再加入0.5molBa（OH）₂時，溶液中的SO₄^2-恰好沉淀，參加反應(yīng)的Mg²⁺物質(zhì)的量為0.5mol，此階段又產(chǎn)生沉淀n（BaSO₄）=0.5mol，n[Mg（OH）₂]=0.5mol，加入Ba（OH）₂溶液的體積為=0.5L=500mL，此時溶液中n（Mg²⁺）=1mol-0.5mol=0.5mol；
在繼續(xù)加入Ba（OH）₂溶液，發(fā)生反應(yīng)Mg²⁺+2OH^-+=Mg（OH）₂↓，沉淀的量繼續(xù)增大，此時加入相同質(zhì)體積的Ba（OH）₂溶液，生成的沉淀的量較第二階段小，但與第一階段相同，但當(dāng)再加入0.5molBa（OH）₂時，0.5molMg²⁺完全沉淀，加入Ba（OH）₂溶液的體積為=0.5L=500mL，此時沉淀達(dá)最大量，此階段又產(chǎn)生沉淀n[Mg（OH）₂]=0.5mol，再加入Ba（OH）₂溶液不再產(chǎn)生沉淀．
由上述分析可知三個階段加入的加入Ba（OH）₂溶液的體積相同為500mL；
第一階段產(chǎn)生沉淀n（BaSO₄）=0.5mol；
第二階段又生成沉淀n（BaSO₄）=0.5mol，n[Mg（OH）₂]=0.5mol，此時沉淀總量為1.5mol，加入Ba（OH）₂溶液的總體積為1L；
第三階段又生成沉淀n[Mg（OH）₂]=0.5mol，此時沉淀總量為2mol，加入Ba（OH）₂溶液的總體積為1.5L．
沉淀的量與Ba（OH）₂溶液體積關(guān)系圖為：．
故選：D．
點(diǎn)評：考查離子反應(yīng)、化學(xué)計算、圖象分析等，難度較大，理清離子反應(yīng)的過程，確定沉淀的量與與Ba（OH）₂溶液體積關(guān)系是關(guān)鍵，是對學(xué)生綜合能力的考查．