Question

2．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)生的沉淀和加入混合溶液B的體積關(guān)系如下圖所示：
（1）加入B溶液110mL時(shí)，溶液中的沉淀是Fe（OH）₃、BaSO₄，溶液中的溶質(zhì)是NaCl、NaAlO₂、Na₂SO₄．
（2）從90mL至100mL之間加入10mL B溶液時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是：Ba²⁺+SO₄^2-→BaSO₄↓，Al（OH）₃+OH^-→AlO₂^-+2H₂O溶液B中Na₂SO₄與NaOH的物質(zhì)的量濃度之比為1：1；
（3）計(jì)算A溶液中AlCl₃的物質(zhì)的量濃度，寫出計(jì)算過程：2mol/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；
圖中第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol，據(jù)此對各選項(xiàng)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；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；第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol，
（1）根據(jù)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，根據(jù)質(zhì)量守恒可知溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂、Na₂SO₄，
故答案為：Fe（OH）₃、BaSO₄；NaCl、NaAlO₂、Na₂SO₄；
（2）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0.1molAl（OH）₃，消耗了10mLB溶液，故c（NaOH）=$\frac{0.1mol}{0.01L}$=10mol/L；加入的90mLB溶液中含有氫氧根離子的物質(zhì)的量為：10mol/L×0.09mol=0.9mol，生成氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀的物質(zhì)的量為：0.9mol×$\frac{1}{3}$=0.3mol，生成硫酸鋇沉淀的物質(zhì)的量為：1.2mol-0.3mol=0.9mol，故c（Na₂SO₄）=$\frac{0.9mol}{0.09L}$=10mol/L，所以B溶液中Na₂SO₄和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比為1：1，
故答案為：1：1；
（3）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：10mol/L×0.2L=0.2mol，根據(jù)反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，原溶液中鋁離子的總物質(zhì)的量為0.2mol，則氯化鋁的物質(zhì)的量為0.2mol，其濃度為：$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L，
故答案為：2mol/L．

點(diǎn)評 本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，根據(jù)圖象正確判斷各階段的離子反應(yīng)為解答關(guān)鍵，然后結(jié)合各階段的各種物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、推理能力．