Question

現(xiàn)有FeCl₃、AlCl₃的混合溶液100mL，逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入的NaOH的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖．

（1）a點(diǎn)對應(yīng)的沉淀為

 

（填化學(xué)式）．
（2）計(jì)算原混合液中FeCl₃的物質(zhì)的量濃度為多少？（寫出計(jì)算過程）

 

（3）若取原混合溶液50mL，并加入0.5mol鹽酸組成新的混合溶液．往新的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，請?jiān)谧鴺?biāo)內(nèi)畫出生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入的NaOH的物質(zhì)的量的關(guān)系圖．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：圖示題

分析：本題是考查鋁鹽和鐵鹽與堿的相互反應(yīng)，結(jié)合結(jié)合化學(xué)變化與圖象的關(guān)系解決．根據(jù)
AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，
FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl變化，化學(xué)現(xiàn)象為，先出現(xiàn)沉淀，后沉淀溶解一部分，最后沉淀的量不變，將有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)合反應(yīng)關(guān)系解決．根據(jù)化學(xué)變化過程及量的關(guān)系做出圖象．

解答： 解：向FeCl₃、AlCl₃的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液分別發(fā)生如下反應(yīng)：
AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，F(xiàn)eCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl，
Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O根據(jù)反應(yīng)方程式的關(guān)系得出先生成氫氧化鋁、和氫氧化鐵兩種沉淀，體現(xiàn)在圖象上為a點(diǎn)時，加入的氫氧化鈉與溶液中的FeCl₃、AlCl₃剛好完全反應(yīng)，即a點(diǎn)沉淀為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，
故答案為：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（2）根據(jù)圖象的關(guān)系，結(jié)合反應(yīng)方程式AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，F(xiàn)eCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl，向溶液加入3mol氫氧化鈉時將，溶液中的FeCl₃、AlCl₃和NaOH剛好完全反應(yīng)，生成Al（OH）₃、Fe（OH）₃沉淀，再加氫氧化鈉3.6mol時，沉淀的量保持不變，又發(fā)生
Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，到達(dá)b點(diǎn)時沉淀全部為Fe（OH）₃，則有：
設(shè)a點(diǎn)時Al（OH）₃的物質(zhì)的量為x mol，
      Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O                   
      1         1                             
      x mol  （3.6-3）mol                               
則有：1：1=x mol：（3.6-3）mol                       
解得：x=0.6（mol），
設(shè)與原混合溶液中AlCl₃反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為y mol，
  AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl
          3        1
       y mol     0.6mol
則有：3：1=y mol：0.6 mol
解得：y=1.8（mol），
設(shè)原混合溶液中FeCl₃的物質(zhì)的量為z mol，
  FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl
    1     3
 z mol  （3-1.8）mol            
 則有：1：3=z mol：（3-1.8）mol，
解得：z=0.4（mol），
故原混合液中FeCl₃的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/0.1L=4mol/L，
故答案為：4mol/L；
（3）根據(jù)取原溶液50mL，加入0.5mol鹽酸得到新溶液，其中的成分有：FeCl₃、AlCl₃、HCl，向其中加入NaOH溶液時，先發(fā)生HCl+NaOH═NaCl+H₂O反應(yīng)，當(dāng)將HCl反應(yīng)完后，在發(fā)生與FeCl₃、AlCl₃的生成沉淀，方程式為：AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，F(xiàn)eCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl，
完全反應(yīng)后又發(fā)生反應(yīng) Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O．
設(shè)50mL原溶液中FeCl₃、AlCl₃的物質(zhì)的量分別為：0.2mol、0.3mol，
設(shè)中和0.5molHCl消耗的NaOH物質(zhì)的量為xmol，則有：
     HCl+NaOH═NaCl+H₂O
      1    1
    0.5mol  x
則有：1：1═0.5mol：x
解得：x═0.5mol．
設(shè)反應(yīng)掉0.4molFeCl₃消耗消耗的NaOH物質(zhì)的量為ymol，則有：
 FeCl₃+3NaOH═Fe（OH）₃↓+3NaCl
    1     3
 0.2mol  y            
 則有：1：3=0.2mol：y
解得：y═0.6mol
設(shè)反應(yīng)掉0.6molAlCl₃消耗的NaOH物質(zhì)的量為zmol，生成Al（OH）₃↓+zmol則有：
 AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl
   1      3    1       
 0.3mol   y    z
則有：3：1=0.3 mol：y
 解得：y=1.1mol；z═0.3mol
所以，加入氫氧化鈉溶液將原溶液中的FeCl₃、AlCl₃、HCl，全部反應(yīng)完畢時，共消耗2mol．
再加入NaOH就與生成的Al（OH）₃反應(yīng)．
設(shè)反應(yīng)掉0.3molAl（OH）₃消耗的NaOH物質(zhì)的量為nmol，則有：
 Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O                   
   1        1                             
  0.3mol    n                               
則有：1：1═0.3 mol：n                       
解得：n=0.3mol．
結(jié)合反應(yīng)現(xiàn)象及反應(yīng)的量的關(guān)系，畫出生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入的NaOH的物質(zhì)的量的關(guān)系圖．
故答案為：
       

點(diǎn)評：本題是一道對鋁鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的問題的考查，需要將化學(xué)變化過程與化學(xué)現(xiàn)象的分析結(jié)合起來，并將變化過程體現(xiàn)在圖象中，考查綜合性強(qiáng)，需要細(xì)心認(rèn)真．