Question

5．已知：Fe（OH）₃和Al（OH）₃沉淀的生成與溶解的pH如表：

氫氧化物	溶液pH
	開始沉淀	沉淀完全	沉淀開始溶解	沉淀完全溶解
Fe（OH）3	2.3	3.4	-	-
Al（OH）3	3.3	5.2	7.8	12.8

向FeCl₃、Al₂（SO₄）₃的混合溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液，形成沉淀的情況如圖所示，以下推斷錯誤的是（　　）

• A． AB段可能發生的反應是：2SO₄^2-+2Ba²⁺+Al³⁺+30H^-=2BaSO₄↓+Al（OH）₃↓
• B． C點對應的沉淀是：Fe（OH）₃和BaSO₄
• C． OA段可能發生的反應是：3Ba²⁺+6OH^-+3SO₄^2-+Al³⁺+Fe³⁺=3BaSO₄↓+Fe（OH）₃↓+Al（OH）₃↓
• D． 據圖計算原溶液中：c（Cl^-）=c（SO₄^2-）

Answer 1

分析 向含Al₂（SO₄）₃ 和 FeCl₃的混合溶液與Ba（OH）₂溶液，反應的實質是Fe³⁺、Al³⁺與OH^-、Ba²⁺與SO₄^2-之間的離子反應，反應的離子方程式為：Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
假設1molAl₂（SO₄）₃中SO₄^2-完全被沉淀所需Ba（OH）₂量為3mol，提供6molOH^-，圖表分析鐵離子先沉淀，由圖象分析，OA段為加入3molBa（OH）₂，發生反應Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，得到3molBaSO₄沉淀，C點為氫氧化鋁溶解后的沉淀物質的量為氫氧化鐵和硫酸鋇沉淀共4mol，所以氫氧化鐵沉淀為1mol，氫氧化鋁沉淀為2mol；分析判斷OA段沉淀3mol鋇離了，1mol鐵離子和1mol鋁離子；AB段為沉淀1mol鋁離子；BC段為溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鋇1mol．

解答 解：向含Al₂（SO₄）₃ 和 FeCl₃的混合溶液與Ba（OH）₂溶液反應的實質是Fe³⁺，Al³⁺與OH^-、Ba²⁺與SO₄^2-之間的離子反應為：Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
假設1molAl₂（SO₄）₃中SO₄^2-完全被沉淀所需Ba（OH）₂的物質的量為3mol，提供6molOH^-，圖表分析鐵離子先沉淀，由圖象分析，OA段為加入3molBa（OH）₂，發生反應Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，得到3molBaSO₄沉淀，C點為氫氧化鋁溶解后的沉淀物質的量為氫氧化鐵和硫酸鋇沉淀共4mol，所以氫氧化鐵沉淀為1mol，氫氧化鋁沉淀為2mol；分析判斷OA段沉淀3mol鋇離了，1mol鐵離子和1mol鋁離子；AB段為沉淀1mol鋁離子；BC段為溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鋇1mol，
A．AB段可能發生的反應是：Al³⁺+3OH^-→Al（OH）₃↓，故A錯誤；
B．根據分析可知，C點沉淀為BaSO₄和Fe（OH）₃，故B正確；
C．OA段可能發生的反應有沉淀鋇離子，鐵離子，鋁離子，反應為，3Ba²⁺+6OH^-+3SO₄^2-+Al³⁺+Fe³⁺→3BaSO₄↓+Fe（OH）₃↓+Al（OH）₃↓，也可能發生3Ba²⁺+6OH^-+3SO₄^2-+2Fe³⁺→3BaSO₄↓+2Fe（OH）₃↓，故C正確；
D．圖象分析FeCl₃、Al₂（SO₄）₃的混和溶液中含FeCl₃ 1mol，含Al₂（SO₄）₃1mol，則c（Cl^-）=c（SO₄^2-），故D正確；
故選A．

點評 本題考查化學反應的有關圖象問題、鋁化合物性質、混合物的有關計算等知識，題目難度較大，明確各階段發生的反應為解答關鍵，試題培養了學生的分析、理解能力及邏輯推理能力．