芮鵬程
在進行高中化學復習教學的過程中,常常遇到關于氫氧化鋇的圖像題,這類題目忽深忽淺,給學生的學習帶來一定的困難,現把對這類題目總結如下。
1.在一種溶液中加入氫氧化鋇溶液,反應所得硫酸鋇或碳酸鋇沉淀的物質的量(n沉淀/mol)隨溶液中氫氧化鋇的物質的量(n甲/mol)變化的曲線如圖1。
這些溶液可以為硫酸、可溶性的硫酸鹽(硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨等)、可溶性的碳酸鹽(碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨等)、可溶性的亞硫酸鹽(亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸銨等)、硫酸的酸式鹽、碳酸的酸式鹽、亞硫酸的酸式鹽等等。
如縱坐標表示的是溶液pH,則圖像不同。如在物質的量濃度為0.05 mol/L的1 L H2SO4溶液中緩緩加入0.05 mol/L Ba(OH)2溶液,以混合液的pH為縱坐標,加入氫氧化鋇體積為橫坐標的圖像如圖2。
2.在硫酸鋁溶液中緩慢加入氫氧化鋇溶液,兩者發(fā)生反應,由于生成的氫氧化鋁沉淀能溶于堿液中,所以得出的圖像與第一個圖像不同。如在物質的量濃度為1 mol/L Al2(SO4)3的1 L溶液中緩緩加入1 mol/L Ba(OH)2溶液,以生成沉淀的物質的量為縱坐標,以加入氫氧化鋇的物質的量為橫坐標,由于開始生成Al(OH)3的沉淀和Ba(OH)2反應,所以圖像有所變化,圖像如圖3。圖3
3.在硫酸鋁鉀溶液中加入氫氧化鋇溶液,分別以沉淀的物質的量和質量為縱坐標則圖像不相同。在物質的量濃度為1 mol/L KAl(SO4)2 的1 L溶液中緩緩加入1 mol/L Ba(OH)2溶液。請畫出以生成沉淀的物質的量和質量分別為縱坐標,以加入氫氧化鋇的物質的量為橫坐標的圖像。
解析溶液中Al3+和SO2-4完全變成沉淀,加入Ba(OH)2為1.5 mol,生成BaSO4 1.5 mol、氫氧化鋁沉淀1 mol,沉淀共2.5 mol。當加入氫氧化鋇2 mol時,Ba(OH)2與生成的Al(OH)3反應,沉淀只有硫酸鋇2 mol,故圖像如圖4
如果把縱坐標換成質量,則當加入氫氧化鋇為1.5 mol時,生成硫酸鋇沉淀1.5 mol、氫氧化鋁沉淀1 mol,沉淀的質量為233×1.5+78×1=427.5 g,當加入氫氧化鋇為2 mol時,沉淀只有硫酸鋇沉淀2 mol為466 g。圖像圖5。
4.在硫酸鋁鉀和硫酸的混合溶液中加入氫氧化鋇溶液,分別以沉淀的物質的量和質量為縱坐標,所得圖像與上面圖像不相同。在物質的量濃度都為1 mol/L,體積都為1 L KAl(SO4)2和
H2SO4混合溶液中,緩緩加入1 mol/L Ba(OH)2溶液。以生成沉淀的物質的量和質量為縱坐標,以加入氫氧化鋇物質的量為橫坐標,它們的圖像如圖6和圖7。
以上所舉關于Ba(OH)2溶液的圖像,都是一些基本的,若要在溶液中再添加與Ba(OH)2反應的物質,則圖像將會更復雜。
(收稿日期:2016-09-12)