Question

10．向 100g 由 FeCl₃、CuCl₂ 和 HCl 组成的混合溶液中，慢慢滴加 NaOH 溶液，边滴边振荡，其反应过程如图所示．已知 Fe³⁺和 Cu²⁺分别开始沉淀和完全沉淀时溶液的 pH 如下表．

离子符号	开始沉淀时溶液的pH	完全沉淀时溶液的pH
Fe3+	1.9	3.2
Cu2+	4.7	6.7

下列判断中正确的是（　　）

• A． o～a 段、b～c 段发生反应的实质都是 H⁺+OH^-═H₂O
• B． a～b 段表示 Cu²⁺与 OH^-反应生成 Cu（OH）₂  沉淀
• C． c 点时溶液中的溶质是 CuCl₂和 NaCl，pH=7
• D． 原溶液中Fe ³⁺与 Cu²⁺的质量比为 10.7：10.8

Answer 1

分析 解决此题首先要弄清楚反应是如何进行的．
FeCl₃、CuCl₂和HCl组成的混合溶液，该溶液呈酸性；根据反应过程图可知，向该混合溶液中滴加NaOH溶液质量为a时开始产生沉淀；结合“开始沉淀和沉淀完全时溶液的pH”表可知，在溶液酸性较强时Fe³⁺与NaOH形成Fe（OH）₃沉淀而Cu²⁺与NaOH形成Cu（OH）₂沉淀需要待溶液的酸性较弱时发生；综上所述，可得出反应中首先形成的10.7g沉淀为Fe（OH）₃沉淀，Fe³⁺全部沉淀后，NaOH继续中和混合溶液中的盐酸，待混合溶液的pH达到4.7时，开始发生Cu²⁺与NaOH形成Cu（OH）₂沉淀的反应，直至Cu²⁺全部沉淀，NaOH再继续中和混合溶液中的盐酸．

解答 解：根据题意，FeCl₃、CuCl₂和HCl组成的混合溶液，该溶液呈酸性；根据反应过程图可知，向该混合溶液中滴加NaOH溶液质量为a时开始产生沉淀；结合“开始沉淀和沉淀完全时溶液的pH”表可知，在溶液酸性较强时Fe³⁺与NaOH形成Fe（OH）₃沉淀而Cu²⁺与NaOH形成Cu（OH）₂沉淀需要待溶液的酸性较弱时发生；综上所述，可得出反应中首先形成的10.7g沉淀为Fe（OH）₃沉淀，Fe³⁺全部沉淀后，NaOH继续中和混合溶液中的盐酸，待混合溶液的pH达到4.7时，开始发生Cu²⁺与NaOH形成Cu（OH）₂沉淀的反应，直至Cu²⁺全部沉淀，NaOH再继续中和混合溶液中的盐酸．所以，
A、o～a段、b～c段发生的为NaOH和HCl之间的中和反应，反应的实质都是H⁺+OH^-═H₂O，A选项正确；
B、a～b段表示Fe³⁺和OH^-反应生成Fe（OH）₃沉淀，B选项错误；
C、c点时溶液中的溶质是HCl、CuCl₂和NaCl，pH=4.7，C选项错误；
D、从图表知，Fe（OH）₃沉淀质量10.7g，而Cu（OH）₂沉淀的质量=21.5g-10.7g=10.8g，原溶液中Fe³⁺与Cu²⁺的质量之比定不为10.7：10.8，D选项错误；
故选：A．

点评 准确分析向FeCl₃、CuCl₂和HCl组成的混合溶液中滴加NaOH溶液所发生的反应的过程是解决本题的核心．