题目内容

4．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，产生的沉淀的物质的量（n）和加入溶液B的体积（V）关系如图．

（1）当加入B溶液110mL时，溶液中的沉淀为（化学式）BaSO4、Fe（OH）3
（2）从90mL至100mL之间加入10mL B溶液时发生的离子反应方程式①Ba2++SO42-═BaSO4↓；②Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O；并由此可以分析出溶液B中Na2SO4与NaOH物质的量浓度之比为1：1．
（3）通过计算分析可知：
B溶液中NaOH物质的量浓度为1 mol/L；
A溶液中FeCl3物质的量浓度为0.1mol/L．

分析 （1）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；
（2）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；
（3）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，结合方程式计算．

解答 解：溶液中只有Fe3+被完全沉淀以后，Al3+才开始沉淀．
（1）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，当加入110mLB溶液时，溶液中的沉淀是BaSO4、Fe（OH）3，
故答案为：BaSO4、Fe（OH）3；
（2）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，据Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓，故加入的物质：n（NaOH）=n（Na2SO4）；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++SO42-=BaSO4↓；
故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O、Ba2++SO42-=BaSO4↓；1：1；
（3）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（0.12-0.11）mol=0.01mol，消耗了10mLB溶液，Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
 0.01mol     0.01mol
故c（NaOH）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1mol/L，
共加入Na2SO4为0.01mol，故c（Na2SO4）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1mol/L，而整个反应过程共生成BaSO4为0.1L×1mol/L=0.1mol；
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）3、BaSO4共0.11mol，BaSO4为0.1mol，则Fe（OH）3为（0.11-0.1）mol=0.01mol，A中c（Fe3+）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L；
故答案为：1；0.1．

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，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．

练习册系列答案
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