Question

【题目】向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol/LBa(OH)2溶液至过量，加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图。

（1）写出OA段离子反应方程式_______________。

（2）写出BC段离子反应方程式_______________。

（3）c[Al2(SO4)3]:c(AlCl3)=___________。

（4）整个过程中，得到沉淀的质量最大值是_______g。

Answer 1

【答案】 3Ba2++2Al3++6OH-+3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O 1:2 1011

【解析】向含Al2(SO4)3 和 AlCl3的混合溶液与Ba(OH)2溶液反应的实质是Al3+与OH-、Ba2+与SO42-之间的离子反应，Ba2++SO42-═BaSO4↓，Al3++3OH-═Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，1molAl2(SO4)3中SO42-完全被沉淀所需Ba(OH)2量为3mol，3molBa(OH)2提供6molOH-，1molAl2(SO4)3中含有2molAl3+，由反应Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知，1molAl2(SO4)3中的Al3+和SO42- 均沉淀完全，故：从起点到A点，可以认为是硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成3molBaSO4、2molAl(OH)3沉淀，A点时SO42-完全沉淀；A-B为氯化铝与氢氧化钡的反应，B点时溶液中Al3+完全沉淀，产生沉淀达最大值，溶液中溶质为BaCl2；B-C为氢氧化铝与氢氧化钡反应，C点时氢氧化铝完全溶解。

(1)根据上述分析，OA段相当于Al2(SO4)3中的Al3+和SO42- 均沉淀完全，反应的离子反应方程式为3Ba2++2Al3++6OH-+3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，故答案为：3Ba2++2Al3++6OH- +3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓；

(2)BC段为氢氧化铝与氢氧化钡反应，离子反应方程式为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，故答案为：Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O；

(3)前3LBa(OH)2溶液与溶液中Al2(SO4)3反应，从3L-6L为Ba(OH)2溶液与溶液中的AlCl3反应，二者消耗的氢氧化钡的物质的量相等为3L×1mol/L=3mol，由生成的硫酸钡可知，n(SO42-)=n[Ba(OH)2]=3n[Al2(SO4)3]，故n[Al2(SO4)3]=1mol，由氯化铝与氢氧化钡生成氢氧化铝可知3n(AlCl3)=2n[Ba(OH)2]=6mol，故n(AlCl3)=2mol，故原溶液中原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：2，故答案为：1:2；

(4)整个过程中，得到沉淀的质量最大时，沉淀中含有3mol硫酸钡和4mol氢氧化铝，质量为3mol×233g/mol+4mol×78g/mol=1011g，故答案为：1011。