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．產生沉淀的物質的量n和加入溶液的體積的關系如圖所示，回答下列問題：
（1）加入B溶液280mL 時，溶液中的沉淀是BaSO₄、Fe（OH）₃，
溶液中的溶質是NaCl、Na₂SO₄、NaAlO₂．（填化學式）
（2）加入B溶液240mL 至260mL之間時，發(fā)生的離子反應方程式是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓
（3）將A、B溶液中各溶質的物質的量濃度填入下表：

溶質	Na2SO4	A1Cl3	FeCl3
物質的量濃度mol/L

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240mL時，Fe³⁺、Al³⁺恰好沉淀完全；B為280mL時，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解；
（2）圖中第二段曲線為平行直線，沉淀總物質的量沒有增減，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的物質的量和生成的BaSO₄的物質的量相等；
（3）圖中第三段曲線中，加入B溶液260mL時，Ba²⁺恰好沉淀完全，這段中Al（OH）₃繼續(xù)溶解，B為280mL時，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3mol．

解答 解：溶液中只有Fe³⁺被完全沉淀以后，Al³⁺才開始沉淀．
（1）B為280mL時，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解，所以沉淀為：BaSO₄、Fe（OH）₃；溶液中的溶質是NaCl、Na₂SO₄、NaAlO₂，故答案為：BaSO₄、Fe（OH）₃；NaCl、Na₂SO₄、NaAlO₂；
（2）圖中第二段曲線為平行直線，沉淀總物質的量沒有增減，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的物質的量和生成的BaSO₄的物質的量相等，據Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故加入的物質：Al（OH）+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）圖中第三段曲線中，加入B溶液260mL時，Ba²⁺恰好沉淀完全，這段中Al（OH）₃繼續(xù)溶解，B為280mL時，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解，240mL→260mL和260mL→280mL消耗氫氧化鋁的物質的量相等，而260mL→280mL消耗氫氧化鋁0.2mol，根據鋁守恒，溶液中A1Cl₃物質的量濃度$\frac{0.2×2mol}{1L}$=0.4mol/L，NaOH的物質的量濃度為：$\frac{0.2mol}{0.02L}$=10mol/L，則鐵離子消耗氫氧根離子的物質的量為：0.24L×10mol/L-3×0.4mol=1.2mol，所以FeCl₃的物質的量為：$\frac{1.2mol}{3}$=0.4mol，所以FeCl₃的物質的量濃度為：$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，圖中第二段曲線為平行直線，沉淀總物質的量沒有增減，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的物質的量和生成的BaSO₄的物質的量相等，據Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故加入的物質：n（NaOH）=n（Na₂SO₄），同一溶液中物質的量相等，則濃度相等，所以c（Na₂SO₄）=c（NaOH）=10mol/L，故答案為：

物質的量濃度mol/L

10

0.4

0.4

．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度中等，根據圖象正確判斷各階段的離子反應為解答關鍵，然后結合各階段的各種物質的量進行計算，試題側重考查學生的分析、推理能力．