Question

向100mL BaCl₂、AlCl₃、FeCl₃的混合液A中逐滴加入Na₂SO₄和NaOH的混合液B，产生沉淀的物质的量和加入溶液B的体积关系如图所示：则Na₂SO₄与FeCl₃的物质的量浓度之比为（　　）

• A、1：1
• B、10：1
• C、2：1
• D、5：1

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：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；
图中第二段曲线为平行直线，沉淀总物质的量没有增减，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；
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol．

解答： 解：溶液中只有Fe³⁺被完全沉淀以后，Al³⁺才开始沉淀；
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，这段反应的离子方程式为Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；
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⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
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0.1molAl（OH）₃，消耗了10mLB溶液，故c（NaOH）=10mol/L，则共加入Na₂SO₄为0.1mol，故c（Na₂SO₄）=10mol/L，
而整个反应过程共生成BaSO₄为0.1×10=1（mol），故A溶液中c（Ba²⁺）=10mol/L．Al（OH）₃溶解的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
图中第四段曲线中，沉淀为Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol，则Fe（OH）₃为0.1mol，A中c（Fe³⁺）=1mol/L；则Na₂SO₄与FeCl₃的物质的量浓度之比为：10mol/L：1mol/L=10：1，
故选B．

点评：本题考查了离子方程式的有关计算，明确图象中各个阶段发生的反应是解本题关键，注意90-100mL段沉淀的物质的量不变的原因，为易错点，再结合物质之间的反应进行计算，题目难度中等．