Question

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，產生的沉淀總物質的量和加入溶液B的體積關系如圖所示：
（1）當加入B溶液110mL時，溶液中的沉淀是

 

（填化學式）．
（2）將A．B溶液中各溶質的物質的量濃度填入下表：

溶質	Na2SO4	BaCl2	AlCl3	FeCl3
/mol?L-1

（3）寫出滴加B溶液90-100mL時的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點：鎂、鋁的重要化合物

專題：元素及其化合物

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，Fe³⁺、Al³⁺恰好沉淀完全；
圖中第二段曲線為平行直線，沉淀總物質的量沒有增減，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；
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；
圖中第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol．

解答： 解：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⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；
（1）當加入B溶液110mL時，氫氧化鋁完全溶解，硫酸鋇和氫氧化鐵不溶于堿性溶液中，所以沉淀是BaSO₄、Fe（OH）₃，故答案為：BaSO₄、Fe（OH）₃；
（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，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⁺+SO₄^2-=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，溶解了0.1molAl（OH）₃，消耗了10mLB溶液，故c（NaOH）=10mol/L，則共加入Na₂SO₄為0.1mol，故c（Na₂SO₄）=10mol/L，而整個反應過程共生成BaSO₄為0.1×10=1（mol），故A溶液中c（Ba²⁺）=10mol/L．Al（OH）₃溶解的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
圖中第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol，則Fe（OH）₃為0.1mol，A中c（Fe³⁺）=1mol/L；第二、三段曲線共消耗B溶液20mL，則共溶解的Al（OH）₃為0.2mol，則A中c（Al³⁺）=2mol?L^-1，根據原子守恒得c（AlCl₃）=0.2mol/L，
故答案為：

溶質	Na2SO4	BaCl2	AlCl3	FeCl3
/mol?L-1	10	10	2	1

（3）90-100mL時，氫氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉，硫酸根離子和鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，且硫酸鋇的物質的量恰好等于氫氧化鋁的物質的量，所以涉及的離子方程式為：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

點評：本題考查了離子方程式的有關計算，明確圖象中各個階段發(fā)生的反應是解本題關鍵，注意90-100mL段沉淀的物質的量不變的原因，為易錯點，再結合物質之間的反應進行計算，題目難度中等．