Question

【题目】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，产生的沉淀 的物质的量(n)和加入溶液 B 的体积(V)关系如图。

(1)当加入 B 溶液 110mL 时，溶液中的沉淀为_____(填化学式，下同)，溶液中的杂质是____________________。

(2)从 90mL 至 100 mL 之间加入 10mL B 溶液时发生的离子反应方程式______。

(3)将 A、B 溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表

溶质	Na2SO4	NaOH	BaCl2	AlCl3	FeCl3
c(mol/L)	___________	___________	___________	___________	___________

Answer 1

【答案】BaSO4、Fe(OH)3 NaAlO2 Ba2++SO42-=BaSO4；Al(OH)3 + OH-= AlO2-+ 2H2O 1 1 1 0.2 0.1

【解析】

根据图像进行分段分析；根据反应各段落发生的化学反应或离子反应分析解答。

(1)溶液中只有Fe3+被完全沉淀以后，Al3+才开始沉淀，

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+恰好沉淀完全，这段反应的离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓，Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓，Al3++3OH-= Al(OH)3↓；
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，故加入的物质：n（NaOH）=n（Na2SO4），这段反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓；
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，所以此刻溶液中的沉淀只有BaSO4、Fe(OH)3，由于溶解了（0.12-0.11）mol=0.01mol Al(OH)3，所以溶液中此刻生成了NaAlO2杂质，故答案为为：BaSO4、Fe(OH)3 ，NaAlO2；

(2) 从 90mL 至 100 mL 之间加入 10mL B 溶液时，即为图中第二段曲线是平行线，这段反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓；故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4；Al(OH)3 + OH-= AlO2-+ 2H2O ；

(3)从图像第三段曲线中可以看出，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0.01mol Al(OH)3，消耗了10mLB溶液，故c（NaOH）=1mol/L，则共加入Na2SO4为0.01mol，故c（Na2SO4）=1mol/L，而整个反应过程共生成BaSO4为0.01（mol），故A溶液中c（Ba2+）=1mol/L，即c（BaCl2）=1mol/L；
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）3、BaSO4共0.11mol，则Fe（OH）3为(0.11-0.1)=0.01mol，A中c（Fe3+）=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+）==0.2mol/L，故答案为：c（Na2SO4）=1mol/L，c（NaOH）=1mol/L ，c（BaCl2）=1mol/L，c（Al3+）=0.2mol/L ，c（Fe3+）=01mol/L。