Question

向100mLBaCl₂、AlCl₃、FeCl₃的混合溶液A中逐滴加入Na₂SO₄和NaOH的混合溶液B，产生沉淀的物质的量n和加入溶液B的体积关系如图所示：

（1）当加入110mLB溶液时，溶液中的沉淀是

 

（填化学式）．
（2）溶液B中Na₂SO₄和NaOH的物质的量浓度之比是

 

．
（3）将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度（c）填入下表中．

溶质	c/mol?L-1
Na2SO4
NaOH
BaCl2
AlCl3
FeCl3

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）图中第一段曲线生成的沉淀为BaSO₄、Fe（OH）₃和Al（OH）₃，且加入B溶液90mL时，Fe³⁺、Al³⁺恰好沉淀完全．
（2）图中第二段曲线为平行直线，沉淀总物质的量没有增减，故这段是由Al（OH）₃的溶解和BaSO₄的继续生成所引起，且溶解的Al（OH）₃的物质的量和生成的BaSO₄的物质的量相等；
（3）图中第三段曲线中，加入B溶液100mL时，Ba²⁺恰好沉淀完全，这段中Al（OH）₃继续溶解，B为110mL时，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解．
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol．

解答： 解：溶液中只有Fe³⁺被完全沉淀以后，Al³⁺才开始沉淀．
（1）图中第一段曲线生成的沉淀为BaSO₄、Fe（OH）₃和Al（OH）₃，且加入B溶液90mL时，Fe³⁺、Al³⁺恰好沉淀，
故答案为：BaSO₄、Fe（OH）₃
（2）图中第二段曲线为平行直线，沉淀总物质的量没有增减，故这段是由Al（OH）₃的溶解和BaSO₄的继续生成所引起，且溶解的Al（OH）₃的物质的量和生成的BaSO₄的物质的量相等，据Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故加入的物质：n（NaOH）=n（Na₂SO₄）；
故答案为：1：1
（3）图中第三段曲线中，加入B溶液100mL时，Ba²⁺恰好沉淀完全，这段中Al（OH）₃继续溶解，B为110mL时，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解，溶解了（0.12-0.11）mol=0.01mol，消耗了10mLB溶液，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
                                  0.01mol  0.01mol
故c（NaOH）=

0.01mol

0.01L

=1mol/L，则共加入Na₂SO₄为0.01mol，故c（Na₂SO₄）=

0.01mol

0.01L

=1mol/L，而整个反应过程共生成BaSO₄为0.1L×1mol/L=0.1（mol）故A溶液中c（Ba²⁺）=

0.1mol

0.1L

=1mol/L．
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）₃、BaSO₄共0.11mol，BaSO₄为0.1mol，则Fe（OH）₃为（0.11-0.1）mol=0.01mol，A中c（Fe³⁺）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L；第二、三段曲线共消耗B溶液20mL，n（NaOH）=1mol×0.02mol/L=0.02mol，据Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，则共溶解的Al（OH）₃为0.02mol，则A中c（Al³⁺）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol?L^-1．
故答案为：

溶质	c/mol?L-1
Na2SO4	1
NaOH	1
BaCl2	1
AlCl3	0.2
FeCl3	0.1

点评：本题考查离子方程式的有关计算，题目难度较大，注意根据图象正确判断各阶段的离子反应，结合各阶段的各种物质的量进行计算．