Question

向1L AlCl₃和FeCl₃混合溶液中加入含a mol NaOH的溶液时，产生的沉淀量可达最大值；继续加入NaOH溶液，沉淀开始溶解，当前后加入的NaOH总量达到b mol时，沉淀不再减少，求原溶液中Fe³⁺的物质的量浓度．

Answer 1

分析：沉淀量由最大到不再减少变化的量是Al（OH）₃，结合方程式利用氢氧化钠的物质的量求出Al（OH）₃的物质的量，根据
Al（OH）₃的物质的量求出生成Al（OH）₃所用NaOH的物质的量，产生的沉淀量达最大值时使用的氢氧化钠的物质的量减去生成Al（OH）₃所用NaOH的物质的量，就是生成Fe（OH）₃时使用的氢氧化钠的物质的量，再根据方程式求出FeCl₃的物质的量，根据物质的量浓度浓度公式求出浓度即可．

解答：解：开始产生沉淀至沉淀量达最大值发生反应：
FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl
AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl
继续加入NaOH溶液，沉淀开始溶解至沉淀完全不再减少发生反应：
Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O
沉淀开始溶解至沉淀完全不再减少，使用NaOH的物质的量为（b-a）mol，Al（OH）₃与NaOH发生反应的物质的量之比是
1：1，所以，Al（OH）₃的物质的量是（b-a）mol；
根据方程式：AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，当有（b-a）molAl（OH）₃生成时，需要NaOH的物质的量是
Al（OH）₃的3倍，所以需要NaOH的物质的量是3（b-a）molAl；
与氯化铁反应的NaOH的物质的量为amol-3（b-a）mol=（4a-3b）mol，
根据反应方程式：FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl知，生成Fe（OH）₃所用NaOH物质的量是FeCl₃的3倍，
所以FeCl₃的物质的量是

4a-3b

3

mol，
因为溶液的体积是1L，所以FeCl₃的物质的量浓度是：

4a-3b

3

mol/L，
故答案为：

4a-3b

3

mol/L

点评：本题过程复杂，结合方程式分析较好，如果结合图象分析更佳，可用此图象结合分析
x点表示与FeCl₃反应所需的氢氧化钠的物质的量，a--x表示与AlCl₃反应所需NaOH的物质的量，（a-x）的量是（b-a）的3倍．