Question

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，产生的沉淀和加入溶液B的体积关系如图所示：
（1）当加入B溶液110mL时，溶液中的沉淀是______（填化学式）．
（2）溶液B中Na₂SO₄与NaOH的物质的量浓度之比______；从90mL至100mL
之间加入10mL B溶液时所发生的离子反应方程式是______．
（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
浓度mol?L-1

Answer 1

解：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⁺+S=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⁺+SO₄^2-=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，溶解了0.1molAl（OH）₃，消耗了10mLB溶液，故c（NaOH）=10mol/L，则共加入Na₂SO₄为0.1mol，故c（Na₂SO₄）=10mol/L，而整个反应过程共生成Ba₂SO₄为0.1×10=1（mol），故A溶液中c（Ba²⁺）=10mol/L．Al（OH）₃溶解的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol，则Fe（OH）₃为0.1mol，A中c（Fe³⁺）=1mol/L；第二、三段曲线共消耗B溶液20mL，则共溶解的Al（OH）₃为0.2mol，则A中c（Al³⁺）=2mol?L^-1．
故答案为：
（1）BaSO₄、Fe（OH）₃；
（2）1：1；Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO4↓；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）

溶质	Na2SO4	NaOH	BaCl2	AlCl3	FeCl3
浓度mol?L-1	10	10	10	2	1

分析：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．
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，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．
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol．
点评：本题考查离子方程式的有关计算，题目难度较大，注意根据图象正确判断各阶段的离子反应，结合各阶段的各种物质的量进行计算．