Question

9．向1L BaCl₂、A1Cl₃和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和加入溶液的体积的关系如图所示，回答下列问题：
（1）加入B溶液280mL 时，溶液中的沉淀是BaSO₄、Fe（OH）₃，
溶液中的溶质是NaCl、Na₂SO₄、NaAlO₂．（填化学式）
（2）加入B溶液240mL 至260mL之间时，发生的离子反应方程式是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓
（3）将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表：

溶质	Na2SO4	A1Cl3	FeCl3
物质的量浓度mol/L

Answer 1

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240mL时，Fe³⁺、Al³⁺恰好沉淀完全；B为280mL时，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解；
（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260mL时，Ba²⁺恰好沉淀完全，这段中Al（OH）₃继续溶解，B为280mL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3mol．

解答 解：溶液中只有Fe³⁺被完全沉淀以后，Al³⁺才开始沉淀．
（1）B为280mL时，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解，所以沉淀为：BaSO₄、Fe（OH）₃；溶液中的溶质是NaCl、Na₂SO₄、NaAlO₂，故答案为：BaSO₄、Fe（OH）₃；NaCl、Na₂SO₄、NaAlO₂；
（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：Al（OH）+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）图中第三段曲线中，加入B溶液260mL时，Ba²⁺恰好沉淀完全，这段中Al（OH）₃继续溶解，B为280mL时，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解，240mL→260mL和260mL→280mL消耗氢氧化铝的物质的量相等，而260mL→280mL消耗氢氧化铝0.2mol，根据铝守恒，溶液中A1Cl₃物质的量浓度$\frac{0.2×2mol}{1L}$=0.4mol/L，NaOH的物质的量浓度为：$\frac{0.2mol}{0.02L}$=10mol/L，则铁离子消耗氢氧根离子的物质的量为：0.24L×10mol/L-3×0.4mol=1.2mol，所以FeCl₃的物质的量为：$\frac{1.2mol}{3}$=0.4mol，所以FeCl₃的物质的量浓度为：$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，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），同一溶液中物质的量相等，则浓度相等，所以c（Na₂SO₄）=c（NaOH）=10mol/L，故答案为：

物质的量浓度mol/L

10

0.4

0.4

．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，根据图象正确判断各阶段的离子反应为解答关键，然后结合各阶段的各种物质的量进行计算，试题侧重考查学生的分析、推理能力．