分析 (1)因為Fe(OH)3的溶度積更小,更容易沉淀,所以Fe(OH)3先沉淀,當(dāng)Fe3+ 反應(yīng)完全,Al3+ 再開始沉淀,當(dāng)Al(OH)3沉淀完全,NaOH加過量,Al(OH)3開始溶解Al3+與剩余OH-比例為1:4時,沉淀完全溶解為AlO2-、當(dāng)Al3+、Fe3+ 比例為2:5,那么Al3+ 有0.04mol,F(xiàn)e3+ 有0.06mol、NaOH有0.36mol,那么Fe3+ 完全沉淀消耗0.18mol,剩余的OH-物質(zhì)的量大于0.16mol,Al3+ 全部轉(zhuǎn)為AlO2-,所以沉淀只有0.06molFe(OH)3;
(2)一種情況是Fe3+ 與所有完全沉淀,需要0.12molFe3+,所以不成立,另一種情況是Al3+ 全部轉(zhuǎn)為AlO2-,那么Al3+ 有0.1Xmol,F(xiàn)e3+ 有0.1×(1-X)mol,那么氫氧化鈉完全反應(yīng)時X最大,4×0.1Xmol+3×0.1×(1-X)mol=0.36mol,解得X=0.6mol;采用極限的方法進行解答;沉淀只有Fe(OH)3,計算沉淀Fe(OH)3的物質(zhì)的量,沉淀中含有氫氧化鋁時,沉淀總量=氫氧化鐵的物質(zhì)的量+與鋁離子等物質(zhì)的量的氫氧化鋁的物質(zhì)的量-0.02mol氫氧化鈉溶解的氫氧化鋁的物質(zhì)的量,據(jù)此數(shù)據(jù)畫出沉淀總量隨x的變化曲線;
解答 解:(1)①n(Al3+)+n(Fe3+)=0.1mol
$\frac{n(A{l}^{3+})}{n(A{l}^{3+})+n(F{e}^{3+})}$=0.4
得 n( Al3+ )=0.04mol,n(Fe3+)=0.06mol
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
1 3 1
0.06mol n=0.18mol n=0.06mol
剩余n(OH-)=4mol/L×0.09L-0.18mol=0.18mol
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
1 4
0.04mol n=0.16mol<0.18mol
說明OH-離子有剩余,則Al3+全部生產(chǎn)偏鋁酸根;
溶液中產(chǎn)生的沉淀是Fe(OH)3,物質(zhì)的量為0.06mol;
答:溶液中產(chǎn)生的沉淀是Fe(OH)3,其物質(zhì)的量是0.06mol;
(2)n(Al3+)+n(Fe3+)=0.1mol
$\frac{n(A{l}^{3+})}{n(A{l}^{3+})+n(F{e}^{3+})}$=x
得 n(Al3+)=0.1x,n(Fe3+)=0.1-0.1x
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
1 3
0.1-0.1x n=0.3-0.3x
剩余n(OH-)=4mol/L×0.090L-(0.3-0.3x)mol=0.06+0.3x
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
1 4
0.04 n=0.4x 對照題(1)的情況,n(也就是0.4x)必須小于等于剩余的 n(OH-)時,即0.4x<0.06+0.3x時Al3+才會全部生產(chǎn)偏鋁酸根,得x<0.6,x大于0混合液所以肯定有Al3+,x肯定大于0,當(dāng)沉淀只有Fe(OH)3時,x的取值范圍是0<X≤0.6;
在0≤x≤0.6時,沉淀只有Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3沉淀量為0.1mol×(1-x)=0.1mol-0.1xmol,
0.6≤x≤1時,沉淀總量為:0.1mol×(1-x)+0.1mol×x-(0.36mol-0.1mol×3)=0.04mol,所以圖象為:,答:沉淀中只有Fe(OH)3時的x的取值范圍是0≤x≤0.6,圖中沉淀總量(mol)隨x(0→1)變化的曲線為:.
點評 本題考查混合物的有關(guān)計算,難度較大,清楚反應(yīng)的過程是解題的關(guān)鍵,注意判斷鋁離子是否沉淀的特殊點.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 升高溫度,正向反應(yīng)速率增加,逆向反應(yīng)速率減小 | |
B. | 達到平衡后,充入氦氣,反應(yīng)速率增大 | |
C. | 達到平衡后,升高溫度或增大壓強都有利于該反應(yīng)平衡正向移動 | |
D. | 達到平衡后,增大A2(g)的濃度,B2的轉(zhuǎn)化率增大 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | Mg2+、Na+、SO42- | B. | K+、H+、HCO3- | C. | Cu2+、NO3-、SO42- | D. | Ba2+、NO3-、CO32- |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 電解過程中,溶液的pH不斷增大 | |
B. | Q點對應(yīng)的氣體中,H2與O2的體積比為2:1 | |
C. | 陽極電極反應(yīng)式為2H2O+4e-═4H++O2↑ | |
D. | 當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4mole-時,電解生成的銅為6.4g |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | H2C2O4在反應(yīng)中作還原劑 | |
B. | 該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1 | |
C. | KClO3在反應(yīng)中得到電子 | |
D. | 1 molKClO3參加反應(yīng)有2mol電子轉(zhuǎn)移 |
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