Question

5．向100mLBaCl₂、AlCl₃和FeCl₃的混合溶液A中，逐滴加入Na₂SO₄和NaOH的混合溶液B，產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量（n）和加入溶液B的體積（V）關(guān)系如圖．

（1）當(dāng)加入B溶液110mL時(shí)，溶液中的沉淀為（化學(xué)式）Fe（OH）₃、BaSO₄
（2）溶液B中Na₂SO₄與NaOH的物質(zhì)的量濃度之比1：1，從90mL至100 mL之間加入10mL B溶液時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)方程式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)的量濃度填入下表

溶質(zhì)	Na2SO4	BaCl2	FeCl3
C（mol/L）

Answer 1

分析 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；
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，加入B溶液100mL時(shí)，Ba²⁺恰好沉淀完全；
圖中第三段曲線，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，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：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；
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，加入B溶液100mL時(shí)，Ba²⁺恰好沉淀完全；
第三段曲線，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；第四段曲線，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol．
（1）上述分析可知，加入110mLB溶液時(shí)，剩余的沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄的混合物，
故答案為：Fe（OH）₃、BaSO₄；
（2）加入B溶液100mL時(shí)，Ba²⁺恰好沉淀完全，100～110mL這段中Al（OH）₃繼續(xù)溶解，溶解了0.01molAl（OH）₃，消耗了10mLB溶液，故c（NaOH）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1mol/L；加入的90mLB溶液中含有氫氧根離子的物質(zhì)的量為：1mol/L×0.09L=0.09mol，生成氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀的物質(zhì)的量為：0.09mol×$\frac{1}{3}$=0.3mol，生成BaSO₄沉淀的物質(zhì)的量為：0.12mol-0.03mol=0.09mol，故c（Na₂SO₄）=$\frac{0.09mol}{0.09L}$=1mol/L，所以B溶液中Na₂SO₄和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比為1：1；
從90mL至100 mL之間加入10mL B溶液時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)方程式：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：1：1；Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）由（2）計(jì)算可知，c（Na₂SO₄）=1mol/L，
加入100mLB溶液時(shí)Ba²⁺完全沉淀，則n（BaCl₂）=n（Na₂SO₄）=0.1L×1mol/L=0.1mol，故c（BaCl₂）=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，
90-110mLB溶液時(shí)氫氧化鋁完全溶解，消耗了20mL氫氧化鈉溶液，參加反應(yīng)的氫氧根離子的物質(zhì)的量為：1mol/L×0.02L=0.02mol，根據(jù)反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，加入90mLB溶液生成生成Al（OH）₃為0.02mol，故生成Fe（OH）₃的物質(zhì)的量為0.03mol-0.02mol=0.01mol，則FeCl₃的物質(zhì)的量為0.01mol，其濃度為：$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，
故答案為：

溶質(zhì)	Na2SO4	BaCl2	FeCl3
C（mol/L）	1	1	0.1

．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物有關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)圖象正確判斷各階段發(fā)生的反應(yīng)，側(cè)重等于學(xué)生的分析推理與計(jì)算能力的考查，題目難度較大．