Question

5．已知：Fe（OH）₃和Al（OH）₃沉淀的生成与溶解的pH如表：

氢氧化物	溶液pH
	开始沉淀	沉淀完全	沉淀开始溶解	沉淀完全溶解
Fe（OH）3	2.3	3.4	-	-
Al（OH）3	3.3	5.2	7.8	12.8

向FeCl₃、Al₂（SO₄）₃的混合溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液，形成沉淀的情况如图所示，以下推断错误的是（　　）

• A． AB段可能发生的反应是：2SO₄^2-+2Ba²⁺+Al³⁺+30H^-=2BaSO₄↓+Al（OH）₃↓
• B． C点对应的沉淀是：Fe（OH）₃和BaSO₄
• C． OA段可能发生的反应是：3Ba²⁺+6OH^-+3SO₄^2-+Al³⁺+Fe³⁺=3BaSO₄↓+Fe（OH）₃↓+Al（OH）₃↓
• D． 据图计算原溶液中：c（Cl^-）=c（SO₄^2-）

Answer 1

分析 向含Al₂（SO₄）₃ 和 FeCl₃的混合溶液与Ba（OH）₂溶液，反应的实质是Fe³⁺、Al³⁺与OH^-、Ba²⁺与SO₄^2-之间的离子反应，反应的离子方程式为：Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
假设1molAl₂（SO₄）₃中SO₄^2-完全被沉淀所需Ba（OH）₂量为3mol，提供6molOH^-，图表分析铁离子先沉淀，由图象分析，OA段为加入3molBa（OH）₂，发生反应Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，得到3molBaSO₄沉淀，C点为氢氧化铝溶解后的沉淀物质的量为氢氧化铁和硫酸钡沉淀共4mol，所以氢氧化铁沉淀为1mol，氢氧化铝沉淀为2mol；分析判断OA段沉淀3mol钡离了，1mol铁离子和1mol铝离子；AB段为沉淀1mol铝离子；BC段为溶解氢氧化铝消耗氢氧化钡1mol．

解答 解：向含Al₂（SO₄）₃ 和 FeCl₃的混合溶液与Ba（OH）₂溶液反应的实质是Fe³⁺，Al³⁺与OH^-、Ba²⁺与SO₄^2-之间的离子反应为：Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
假设1molAl₂（SO₄）₃中SO₄^2-完全被沉淀所需Ba（OH）₂的物质的量为3mol，提供6molOH^-，图表分析铁离子先沉淀，由图象分析，OA段为加入3molBa（OH）₂，发生反应Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，得到3molBaSO₄沉淀，C点为氢氧化铝溶解后的沉淀物质的量为氢氧化铁和硫酸钡沉淀共4mol，所以氢氧化铁沉淀为1mol，氢氧化铝沉淀为2mol；分析判断OA段沉淀3mol钡离了，1mol铁离子和1mol铝离子；AB段为沉淀1mol铝离子；BC段为溶解氢氧化铝消耗氢氧化钡1mol，
A．AB段可能发生的反应是：Al³⁺+3OH^-→Al（OH）₃↓，故A错误；
B．根据分析可知，C点沉淀为BaSO₄和Fe（OH）₃，故B正确；
C．OA段可能发生的反应有沉淀钡离子，铁离子，铝离子，反应为，3Ba²⁺+6OH^-+3SO₄^2-+Al³⁺+Fe³⁺→3BaSO₄↓+Fe（OH）₃↓+Al（OH）₃↓，也可能发生3Ba²⁺+6OH^-+3SO₄^2-+2Fe³⁺→3BaSO₄↓+2Fe（OH）₃↓，故C正确；
D．图象分析FeCl₃、Al₂（SO₄）₃的混和溶液中含FeCl₃ 1mol，含Al₂（SO₄）₃1mol，则c（Cl^-）=c（SO₄^2-），故D正确；
故选A．

点评 本题考查化学反应的有关图象问题、铝化合物性质、混合物的有关计算等知识，题目难度较大，明确各阶段发生的反应为解答关键，试题培养了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．