Question

向100 mL BaCl₂、AlCl₃、FeCl₃的混合溶液A中逐滴加入Na₂SO₄和NaOH的混合溶液B，产生沉淀的物质的量n和加入溶液B的体积关系如下图所示：

（1）当加入110 mL B溶液时，溶液中的沉淀是___________（填化学式）。

（2）溶液B中Na₂SO₄和NaOH的物质的量浓度之比是___________。当B溶液加到90 mL～100 mL这一段时间中，所发生的离子反应方程式是____________________。

（3）将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度（c）填入下表中。

溶质	Na2SO4	NaOH	BaCl2	AlCl3	FeCl3
c/mol·L^－^1

Answer

（1）BaSO4、Fe（OH）3（各1分）

（2）1∶1（1分）Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓、

Al（OH）3＋OH－＝AlO2－＋2H2O（各1分）

（3）

溶质

Na2SO4

NaOH

BaCl2

AlCl3

FeCl3

c/mol·L－1

1

1

1

0.2

0.1

【解析】

试题分析：溶液中只有Fe3+被完全沉淀以后，Al3+才开始沉淀。

（1）图中第一段曲线生成的沉淀为BaSO4、Fe（OH）3和Al（OH）3，且加入B溶液90mL时，Fe3+、Al3+恰好沉淀，当加入110mLB溶液时，溶液中的沉淀是BaSO4、Fe（OH）3；

（2）图中第二段曲线为平行直线，沉淀总物质的量没有增减，故这段是由Al（OH）3的溶解和BaSO4的继续生成所引起，且溶解的Al（OH）3的物质的量和生成的BaSO4的物质的量相等，有关反应的离子方程式为Al（OH）3＋OH－＝AlO2－＋2H2O，Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓；

（3）图中第三段曲线中，加入B溶液100mL时，Ba2+恰好沉淀完全，这段中Al（OH）3继续溶解，B为110mL时，沉淀中Al（OH）3已完全溶解，溶解了（0.12-0.11）mol=0.01mol，消耗了10mLB溶液，

Al（OH）3＋OH－＝AlO2－＋2H2O

0.01mol 0.01mol

故c（NaOH）=0.01mol÷0.01L=1mol/L，则共加入Na2SO4为0.01mol，故c（Na2SO4）=0.01mol÷0.01L =1mol/L，而整个反应过程共生成BaSO4为0.1L×1mol/L=0.1（mol）故A溶液中c（Ba2+）=0.1mol÷0.1L=1mol/L。图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）3、BaSO4共0.11mol，BaSO4为0.1mol，则Fe（OH）3为（0.11-0.1）mol=0.01mol，A中c（Fe3+）=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L；第二、三段曲线共消耗B溶液20mL，n（NaOH）=1mol×0.02mol/L=0.02mol，据Al（OH）3＋OH－＝AlO2－＋2H2O，则共溶解的Al（OH）3为0.02mol，则A中c（Al3+）=0.02mol÷0.1L=0.2mol/L。

【考点定位】本题考查离子方程式的有关计算

【名师点晴】该题难度较大，注意根据图像正确判断各阶段的离子反应为解答该题的关键，注意结合各阶段的各种物质的量进行计算。注意掌握有关图像的答题技巧：①看面：弄清纵、横坐标的含义。②看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。③看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。