Question

15．向a mol BaCl₂、AlCl₃和FeCl₃的混合液A中，逐滴加入Na₂SO₄和NaOH的混合液B，產生沉淀的物質的量n與加入溶液B的體積關系如圖所示，下列敘述正確的是（　　）

• A． 加入90mL B時，A溶液中金屬離子沉淀完全
• B． 加入110mL B時，沉淀物僅為BaSO₄
• C． B溶液中Na₂SO₄和NaOH的物質的量濃度之比為1：1
• D． 當溶液中含有NaAlO₂時，加入溶液B的體積V（B）≥100mL

Answer 1

分析 圖中第一段曲線生成的沉淀為BaSO₄、Fe（OH）₃和Al（OH）₃，且加入B溶液90mL時，Fe³⁺、Al³⁺恰好沉淀完全；
圖中第二段曲線為平行直線，沉淀總物質的量沒有增減，故這段是由Al（OH）₃的溶解和BaSO₄的繼續生成所引起，且溶解的Al（OH）₃的物質的量和生成的BaSO₄的物質的量相等；
圖中第三段曲線中，加入B溶液100mL時，Ba²⁺恰好沉淀完全，這段中Al（OH）₃繼續溶解，B為110mL時，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解；
圖中第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol，據此對各選項進行判斷．

解答 解：第一段曲線生成的沉淀為BaSO₄、Fe（OH）₃和Al（OH）₃，且加入B溶液90mL時，Fe³⁺、Al³⁺恰好沉淀完全；第二段曲線為平行直線，沉淀總物質的量沒有增減，故這段是由Al（OH）₃的溶解和BaSO₄的繼續生成所引起，且溶解的Al（OH）₃的物質的量和生成的BaSO₄的物質的量相等；第三段曲線中，加入B溶液100mL時，Ba²⁺恰好沉淀完全，這段中Al（OH）₃繼續溶解，B為110mL時，沉淀中Al（OH）₃已完全溶解；第四段曲線中，沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄共1.1mol，
A．根據分析可知，加入90mLB溶液時，Fe³⁺、Al³⁺恰好沉淀完全，而鋇離子沒有完全沉淀，故A錯誤；
B．加入110mLB溶液時，剩余的沉淀為Fe（OH）₃、BaSO₄的混合物，故B錯誤；
C．加入B溶液100mL時，Ba²⁺恰好沉淀完全，這段中Al（OH）₃繼續溶解，B為110mL時，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）=$\frac{0.1mol}{0.01L}$=10mol/L；加入的90mLB溶液中含有氫氧根離子的物質的量為：10mol/L×0.09mol=0.9mol，生成氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀的物質的量為：0.9mol×$\frac{1}{3}$=0.3mol，生成硫酸鋇沉淀的物質的量為：1.2mol-0.3mol=0.9mol，故c（Na₂SO₄）=$\frac{0.9mol}{0.09L}$=10mol/L，所以B溶液中Na₂SO₄和NaOH的物質的量濃度之比為1：1，故C正確；
D．根據分析可知，V=100mL時，溶液中不存在偏鋁酸鈉，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度較大，根據圖象正確判斷各階段的離子反應為解答關鍵，然后結合各階段的各種物質的量進行計算，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．