Question

某Na₂CO₃、NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol?L^-1的鹽酸，測得溶液中的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，則下列說法正確的是（　　）

A．原混合溶液中的CO^2-₃與AlO^-₂的物質(zhì)的量之比為1：2

B．V₁：V₂=1：5

C．M點(diǎn)時(shí)生成的CO₂為0.05mol

D．a(chǎn)曲線表示的離子方程式為：AlO^-₂+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⁺）=0.05mol×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⁺）=0.05mol×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

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⁺）=0.05mol×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⁺）=0.05mol×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

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

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，a曲線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：考查離子反應(yīng)與圖象關(guān)系、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚離子反應(yīng)的先后順序是解題的關(guān)鍵．