Question

【題目】向 100mL BaCl2、AlCl3 和 FeCl3 的混合溶液 A 中逐滴加入 Na2SO4 和 NaOH 的混合溶液 B，產生的沉淀 的物質的量(n)和加入溶液 B 的體積(V)關系如圖。

(1)當加入 B 溶液 110mL 時，溶液中的沉淀為_____(填化學式，下同)，溶液中的雜質是____________________。

(2)從 90mL 至 100 mL 之間加入 10mL B 溶液時發(fā)生的離子反應方程式______。

(3)將 A、B 溶液中各溶質的物質的量濃度填入下表

溶質	Na2SO4	NaOH	BaCl2	AlCl3	FeCl3
c(mol/L)	___________	___________	___________	___________	___________

Answer 1

【答案】BaSO4、Fe(OH)3 NaAlO2 Ba2++SO42-=BaSO4；Al(OH)3 + OH-= AlO2-+ 2H2O 1 1 1 0.2 0.1

【解析】

根據(jù)圖像進行分段分析；根據(jù)反應各段落發(fā)生的化學反應或離子反應分析解答。

(1)溶液中只有Fe3+被完全沉淀以后，Al3+才開始沉淀，

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，Fe3+、Al3+恰好沉淀完全，這段反應的離子方程式為Ba2++SO42-=BaSO4↓，F(xiàn)e3++3OH-= Fe(OH)3↓，Al3++3OH-= Al(OH)3↓；
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，故加入的物質：n（NaOH）=n（Na2SO4），這段反應的離子方程式為：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓；
圖中第三段曲線中，加入B溶液100mL時，Ba2+恰好沉淀完全，這段中Al(OH)3繼續(xù)溶解，B為110mL時，沉淀中Al（OH）3已完全溶解，所以此刻溶液中的沉淀只有BaSO4、Fe(OH)3，由于溶解了（0.12-0.11）mol=0.01mol Al(OH)3，所以溶液中此刻生成了NaAlO2雜質，故答案為為：BaSO4、Fe(OH)3 ，NaAlO2；

(2) 從 90mL 至 100 mL 之間加入 10mL B 溶液時，即為圖中第二段曲線是平行線，這段反應的離子方程式為：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓；故答案為：Ba2++SO42-=BaSO4；Al(OH)3 + OH-= AlO2-+ 2H2O ；

(3)從圖像第三段曲線中可以看出，加入B溶液100mL時，Ba2+恰好沉淀完全，這段中Al（OH）3繼續(xù)溶解，B為110mL時，沉淀中Al（OH）3已完全溶解，溶解了0.01mol Al(OH)3，消耗了10mLB溶液，故c（NaOH）=1mol/L，則共加入Na2SO4為0.01mol，故c（Na2SO4）=1mol/L，而整個反應過程共生成BaSO4為0.01（mol），故A溶液中c（Ba2+）=1mol/L，即c（BaCl2）=1mol/L；
圖中第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）3、BaSO4共0.11mol，則Fe（OH）3為(0.11-0.1)=0.01mol，A中c（Fe3+）=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+）==0.2mol/L，故答案為：c（Na2SO4）=1mol/L，c（NaOH）=1mol/L ，c（BaCl2）=1mol/L，c（Al3+）=0.2mol/L ，c（Fe3+）=01mol/L。