Question

3．有FeCl₃和AlCl₃的混合溶液200ml，向其中加入過量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后，過濾，干燥，共生成沉淀21.4g．

（1）寫出混合溶液中加入過量NaOH溶液的離子方程式Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓、Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）將21.4g沉淀加熱灼燒，最后得到固體16克；
（3）FeCl₃的物質(zhì)的量的濃度是1mol/L；
（4）在加入NaOH溶液的過程中，生成沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積如圖所示，計(jì)算AlCl₃的物質(zhì)的量的濃度2mol/L；
（5）計(jì)算NaOH溶液的物質(zhì)的量的濃度4mol/L．

Answer 1

分析 （1）氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀與氯化鈉，氯化鋁與過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水；
（2）最終沉淀21.4g為Fe（OH）₃，加熱分解生成Fe₂O₃，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算氫氧化鐵物質(zhì)的量，根據(jù)Fe元素守恒計(jì)算n（Fe₂O₃），再根據(jù)m=nM計(jì)算m（Fe₂O₃）；
（3）根據(jù)Fe元素守恒計(jì)算n（FeCl₃）=n[Fe（OH）₃]，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算c（FeCl₃）；
（4）沉淀最大時(shí)為52.6g，為氫氧化鋁、氫氧化鐵的質(zhì)量之和，計(jì)算氫氧化鋁的質(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算氫氧化鋁的物質(zhì)的量，根據(jù)Al元素守恒計(jì)算n（AlCl₃），再根據(jù)再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算c（AlCl₃）；
（5）加入550mL NaOH溶液沉?xí)r，溶液中溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂，根據(jù)氯離子守恒n（NaCl）=3n（FeCl₃）+3n（AlCl₃），根據(jù)Al元素守恒n（NaAlO₂）=n（AlCl₃），根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算c（NaOH）．

解答 解：（1）氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀與氯化鈉，反應(yīng)離子方程式為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，氯化鋁與過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）最終沉淀21.4g為Fe（OH）₃，加熱分解生成Fe₂O₃，n[Fe（OH）₃]=$\frac{21.4g}{107g/mol}$=0.2mol，根據(jù)Fe元素守恒n（Fe₂O₃）=$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，故m（Fe₂O₃）=0.1mol×160g/mol=16g，
故答案為：16；
（3）根據(jù)Fe元素守恒n（FeCl₃）=n[Fe（OH）₃]=0.1mol，則c（FeCl₃）=$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，
故答案為：1；
（4）沉淀最大時(shí)為52.6g，為氫氧化鋁、氫氧化鐵的質(zhì)量之和，氫氧化鋁的質(zhì)量為52.6g-21.4g=31.2g，氫氧化鋁的物質(zhì)的量為$\frac{31.2g}{78g/mol}$=0.4mol，根據(jù)Al元素守恒n（AlCl₃）=0.4mol，c（AlCl₃）=$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，
故答案為：2；
（5）加入550mL NaOH溶液沉?xí)r，溶液中溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂，根據(jù)氯離子守恒n（NaCl）=3n（FeCl₃）+3n（AlCl₃）=3×0.2mol+3×0.4mol=1.8mol，根據(jù)Al元素守恒n（NaAlO₂）=n（AlCl₃）=0.4mol，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂）=1.8mol+0.4mol=2.2mol，故c（NaOH）=$\frac{2.2mol}{0.55L}$=4mol/L，
故答案為：4．

點(diǎn)評(píng) 本題以化學(xué)反應(yīng)圖象形式，考查混合物計(jì)算，明確各階段發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，注意利用守恒法進(jìn)行解答，難度中等．