Question

【题目】NaOH、FeCl3、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.07g沉淀，再向所得悬浊液中逐滴加入1mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示.

试回答：

（1）A点沉淀为______，(填化学式)B点沉淀为________.(填化学式)

（2）原固体混合物中各物质的物质的量分别是多少？___________

（3）C点处的盐酸的体积是多少毫升？ ____________

Answer 1

【答案】 Fe(OH)3 Al(OH)3，Fe(OH)3 原混合物中n(AlCl3)=0.03mol、n(FeCl3)=0.01mol、n(NaOH)=0.17mol 170mL.

【解析】向所得浊液中，逐滴加入1mol/L盐酸，由加入盐酸的体积和生成沉淀的质量关系图分析：①0-20mL，随盐酸的体积增加，生成沉淀的质量不变，说明A点沉淀是Fe(OH)3；m[Fe(OH)3]=1.07g，NaOH、AlCl3、FeCl3组成的混合物，溶于足量水发生反应是：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl；AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，NaOH有剩余，溶液是NaCl、NaAlO2和NaOH的混合液，该阶段发生反应是：NaOH+HCl=NaCl+H2O；②20mL处，加入20mL盐酸刚好中和未反应的NaOH，溶液为NaCl、NaAlO2；③20mL-50mL，即A点→B点，随盐酸的体积增加，生成沉淀的质量增加，该阶段发生反应是：NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl，离子方程式是：H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3↓④50mL处，NaAlO2与盐酸恰好反应，需盐酸体积为：50mL-20mL=30mL，沉淀质量达到最大，溶液为NaCl溶液；⑤50ml-C点，随盐酸的体积增加，沉淀的质量减少，发生反应是：Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O；Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O；⑥C点，Fe(OH)3和Al(OH)3完全反应，溶液为FeCl3、AlCl3和NaCl混合液。(1) A处的沉淀为Fe（OH）3，因为加入20.0mLHCl恰好中和过量的NaOH，再加HCl沉淀增多，说明AlO2-转化为Al(OH)3，故A点沉淀为Fe(OH)3；20mL-50mL，即A点→B点，随盐酸的体积增加，生成沉淀的质量增加，该阶段发生反应是：NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl，故沉淀B为Al(OH)3，Fe(OH)3；（3）选50mL处，计算NaOH的质量，此时，溶液为NaCl溶液，溶液中Cl-来源于原混合物中的AlCl3、FeCl3和加入的50mLHCl，溶液中Na+来源于原混合物中的NaOH，即n（NaOH）= n（HCl）+ 3n（AlCl3）+ 3n（FeCl3）。

NaAlO2 + HCl + H2O=Al(OH)3↓+NaCl

0.03mol 0.03L×1mol/L=0.03mol

由Al原子守恒得原混合物中n（AlCl3）=n（NaAlO2）=0.03mol；

由Fe原子守恒得原混合物中n（FeCl3）=n[Fe(OH)3]= =0.01mol；

n（NaOH）= n（HCl）+ 3n（AlCl3）+ 3n（FeCl3）=0.05L×1mol/L+3×0.03mol+3×0.01mol=0.17mol；（4）由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl-）=3n（FeCl3）+3n（AlCl3）+n（HCl）=0.01mol×3+0.03mol×3+0.05L×1mol/L=0.17mol，C点溶液为FeCl3、AlCl3和NaCl混合液，C点所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量：n（HCl）=n（NaOH）=0.17mol；C点所表示盐酸的体积为：V==0.17L=170mL。