Question

4．向100mLBaCl₂、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（化學式）BaSO₄、Fe（OH）₃
（2）從90mL至100mL之間加入10mL B溶液時發(fā)生的離子反應方程式①Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓；②Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；并由此可以分析出溶液B中Na₂SO₄與NaOH物質的量濃度之比為1：1．
（3）通過計算分析可知：
B溶液中NaOH物質的量濃度為1 mol/L；
A溶液中FeCl₃物質的量濃度為0.1mol/L．

Answer 1

分析 （1）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；
（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；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；
（3）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，結合方程式計算．

解答 解：溶液中只有Fe³⁺被完全沉淀以后，Al³⁺才開始沉淀．
（1）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，當加入110mLB溶液時，溶液中的沉淀是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，據Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故加入的物質：n（NaOH）=n（Na₂SO₄）；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↓；
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；1：1；
（3）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（0.12-0.11）mol=0.01mol，消耗了10mLB溶液，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
 0.01mol     0.01mol
故c（NaOH）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1mol/L，
共加入Na₂SO₄為0.01mol，故c（Na₂SO₄）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1mol/L，而整個反應過程共生成BaSO₄為0.1L×1mol/L=0.1mol；
圖中第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共0.11mol，BaSO₄為0.1mol，則Fe（OH）₃為（0.11-0.1）mol=0.01mol，A中c（Fe³⁺）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L；
故答案為：1；0.1．

點評 本題考查離子方程式的有關計算，題目難度較大，注意根據圖象正確判斷各階段的離子反應，結合各階段的各種物質的量進行計算，側重于考查學生的分析能力和計算能力．