题目内容
将FeCl3、AlCl3两种固体混合物溶于足量水后加入一定量的NaOH溶液，产生1.07g红褐色沉淀，再向所得浊液中逐滴滴加1.00mol?L-1HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生产沉淀的关系如图所示，试回答：（1）A点的沉淀物的化学式为
（2）写出A点至B点发生反应的离子方程式
（3）原混合物中AlCl3的质量是
（4）C点HCl溶液的体积为
考点：离子方程式的有关计算,镁、铝的重要化合物,铁的氧化物和氢氧化物
专题：计算题
分析：图象分析加入盐酸反应过程是，开始沉沉的无变化，说明原氢氧化钠过量，A点为Fe（OH）3沉淀的质量，0-10ml盐酸和氢氧化钠反应，10-30ml是偏铝酸钠和盐酸反应生成氢氧化铝沉淀的过程，达到最大量沉淀后，继续加入盐酸，Al（OH）3、Fe（OH）3沉淀开始溶解到完全溶解，先分段分析图象，分析每一段图象发生的化学反应有哪些、拐点溶液中溶质的成分是什么，然后结合方程式、原子守恒求出各个物理量．
解答：
解：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：
①0-10ml，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；
②10ml处，加入10ml盐酸刚好中和未反应的NaOH，溶液为NaCl、NaAlO2；
③10ml-30ml，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↓
④30ml处，NaAlO2与盐酸恰好反应，需盐酸体积为：30ml-10ml=20ml，沉淀质量达到最大，溶液为NaCl溶液；
⑤30ml-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10.0mlHCl恰好中和过量的NaOH，再加HCl沉淀增多，说明[Al（OH）4]-转化为Al（OH）3，故A点沉淀为Fe（OH）3；
故答案为：Fe（OH）3；因为加入10.0mlHCl恰好中和过量的NaOH，再加HCl沉淀增多，说明[Al（OH）4]-转化为Al（OH）3，故A点沉淀为Fe（OH）3；
（2）10ml-30ml，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↓，
故答案为：H2O+AlO2-+H+=Al（OH）3↓；
（3）选30ml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30mlHCl，溶液中Na+来源于原混合物中的NaOH．
NaAlO2 +HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl
0.02mol 0.02L×1mol/L=0.02mol
由Al原子守恒得原混合物中n（AlCl3）=n（NaAlO2）=0.02mol，氯化铝的质量=0.02mol×133.5g/mol=2.67g
由Fe原子守恒得原混合物中n（FeCl3）=n[Fe（OH）3]=
=0.01mol，FeCl3的质量=0.01mol×162.5g/mol=1.625g；
故答案为：2.67；1.625；
（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+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.12mol，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）=0.12mol；C点所表示盐酸的体积为：V=
=0.12L=120mL，
故答案为：120．
①0-10ml，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；
②10ml处，加入10ml盐酸刚好中和未反应的NaOH，溶液为NaCl、NaAlO2；
③10ml-30ml，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↓
④30ml处，NaAlO2与盐酸恰好反应，需盐酸体积为：30ml-10ml=20ml，沉淀质量达到最大，溶液为NaCl溶液；
⑤30ml-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10.0mlHCl恰好中和过量的NaOH，再加HCl沉淀增多，说明[Al（OH）4]-转化为Al（OH）3，故A点沉淀为Fe（OH）3；
故答案为：Fe（OH）3；因为加入10.0mlHCl恰好中和过量的NaOH，再加HCl沉淀增多，说明[Al（OH）4]-转化为Al（OH）3，故A点沉淀为Fe（OH）3；
（2）10ml-30ml，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↓，
故答案为：H2O+AlO2-+H+=Al（OH）3↓；
（3）选30ml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30mlHCl，溶液中Na+来源于原混合物中的NaOH．
NaAlO2 +HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl
0.02mol 0.02L×1mol/L=0.02mol
由Al原子守恒得原混合物中n（AlCl3）=n（NaAlO2）=0.02mol，氯化铝的质量=0.02mol×133.5g/mol=2.67g
由Fe原子守恒得原混合物中n（FeCl3）=n[Fe（OH）3]=
| 1.07g |
| 107g/mol |
故答案为：2.67；1.625；
（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+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.12mol，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）=0.12mol；C点所表示盐酸的体积为：V=
| 0.12mol |
| 1mol/L |
故答案为：120．
点评：本题考查了铝、镁及其化合物性质的分析判断，图象分析方法，对于图象分析题的解题规律：要明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分，结合方程式对有关问题进行分析，题目难度中等．
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