Question

18． 现有FeCl₃、AlCl₃的混合溶液100mL，逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系如图，请计算出
（1）a处沉淀的总物质的量1.0mol；
（2）FeCl₃溶液的浓度4mol/L．
（3）AlCl₃溶液的浓度6mol/L．

Answer 1

分析 氯化铁、氯化铝和氢氧化钠反应分别生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀．但氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠中．根据图象可知a点是氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，b点是氢氧化铁沉淀，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.6mol．所以根据方程式Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O可知氢氧化铝是0.6mol，根据原子守恒可知氯化铝也是0.6mol．根据反应FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl、AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl可知，生成0.6mol氢氧化铝消耗氢氧化钠是1.8mol，所以和氯化铁反应的氢氧化钠是3mol-1.8mol=1.2mol，因此氯化铁是0.4mol，据此解答．

解答 解：氯化铁、氯化铝和氢氧化钠反应分别生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀．但氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠中．根据图象可知a点是氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，b点是氢氧化铁沉淀，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.6mol．所以根据方程式Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O可知氢氧化铝是0.6mol，根据原子守恒可知氯化铝也是0.6mol．根据反应FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl、AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl可知，生成0.6mol氢氧化铝消耗氢氧化钠是1.8mol，所以和氯化铁反应的氢氧化钠是3mol-1.8mol=1.2mol，因此氯化铁是0.4mol，
（1）由Fe原子、Al原子守恒，可知氢氧化铁和氢氧化铝一共是0.6mol+0.4mol=1.0mol，故答案为：1.0mol；
（2）FeCl₃溶液的浓度为$\frac{0.4mol}{0.1L}$=4mol/L，故答案为：4mol/L；
（3）AlCl₃溶液的浓度为$\frac{0.6mol}{0.1L}$=6mol/L，故答案为：6mol/L．

点评 本题考查混合物有关计算，明确各阶段发生的反应是解题关键，侧重考查学生分析计算能力，（1）中可以利用氢氧根离子守恒计算，难度中等．