Question

14．向100mLBaCl₂、AlCl₃、FeCl₃ 的混合溶液A中逐滴加入Na₂SO₄和NaOH的混合溶液B，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量n和加入溶液B的體積關(guān)系如圖所示：
（1）當(dāng)加入110mLB溶液時(shí)，溶液中的沉淀是BaSO₄、Fe（OH）₃（填化學(xué)式）．
（2）溶液B中Na₂SO₄和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是1：1．當(dāng)B溶液加到90mL～100mL這一段時(shí)間中，所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
（3）將A、B溶液中各溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（c）填入下表中．

溶質(zhì)	Na2SO4	NaOH	BaCl2	AlCl3	FeCl3
c/mol•L-1

Answer 1

分析 （1）圖中第一段曲線生成的沉淀為BaSO₄、Fe（OH）₃和Al（OH）₃，且加入B溶液90mL時(shí)，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺恰好沉淀完全；
（2）圖中第二段曲線為平行直線，沉淀總物質(zhì)的量沒(méi)有增減，故這段是由Al（OH）₃的溶解和BaSO₄的繼續(xù)生成所引起，且溶解的Al（OH）₃的物質(zhì)的量和生成的BaSO₄的物質(zhì)的量相等；圖中第三段曲線中，加入B溶液100mL時(shí)，Ba²⁺恰好沉淀完全，這段中Al（OH）₃繼續(xù)溶解，B為110mL時(shí)，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解；
（3）圖中第三段曲線中，加入B溶液100mL時(shí)，Ba²⁺恰好沉淀完全，這段中Al（OH）₃繼續(xù)溶解，B為110mL時(shí)，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解，圖中第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol．

解答 解：溶液中只有Fe³⁺被完全沉淀以后，Al³⁺才開(kāi)始沉淀．
（1）圖中第一段曲線生成的沉淀為BaSO₄、Fe（OH）₃和Al（OH）₃，且加入B溶液90mL時(shí)，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺恰好沉淀，當(dāng)加入110mLB溶液時(shí)，溶液中的沉淀是BaSO₄、Fe（OH）₃，
故答案為：BaSO₄、Fe（OH）₃；
（2）圖中第二段曲線為平行直線，沉淀總物質(zhì)的量沒(méi)有增減，故這段是由Al（OH）₃的溶解和BaSO₄的繼續(xù)生成所引起，且溶解的Al（OH）₃的物質(zhì)的量和生成的BaSO₄的物質(zhì)的量相等，據(jù)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故加入的物質(zhì)：n（NaOH）=n（Na₂SO₄）；圖中第二段曲線為平行直線，沉淀總物質(zhì)的量沒(méi)有增減，故這段是由Al（OH）₃的溶解和BaSO₄的繼續(xù)生成所引起，且溶解的Al（OH）₃的物質(zhì)的量和生成的BaSO₄的物質(zhì)的量相等，故加入的物質(zhì)：n（NaOH）=n（Na₂SO₄），這段反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
故答案為：1：1；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）圖中第三段曲線中，加入B溶液100mL時(shí)，Ba²⁺恰好沉淀完全，這段中Al（OH）₃繼續(xù)溶解，B為110mL時(shí)，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）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1mol/L，則共加入Na₂SO₄為0.01mol，故c（Na₂SO₄）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1mol/L，而整個(gè)反應(yīng)過(guò)程共生成BaSO₄為0.1L×1mol/L=0.1（mol）故A溶液中c（Ba²⁺）=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L．
圖中第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共0.11mol，BaSO₄為0.1mol，則Fe（OH）₃為（0.11-0.1）mol=0.01mol，A中c（Fe³⁺）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L；第二、三段曲線共消耗B溶液20mL，n（NaOH）=1mol×0.02mol/L=0.02mol，據(jù)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，則共溶解的Al（OH）₃為0.02mol，則A中c（Al³⁺）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol?L^-1．故答案為：

溶質(zhì)	Na2SO4	NaOH	BaCl2	AlCl3	FeCl3
c/mol•L-1	1	1	1	0.2	0.1

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子方程式的有關(guān)計(jì)算，題目難度較大，注意根據(jù)圖象正確判斷各階段的離子反應(yīng)，結(jié)合各階段的各種物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算．