Question

12．把NaOH、FeCl₃、AlCl₃三種固體組成的混合物溶于足量水后，產生1.07g白色沉淀，再向所得懸濁液中逐滴加入1mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的關系如圖所示．試回答：
（1）A點沉淀為Fe（OH）₃，（填化學式）B點沉淀為Al（OH）₃．（填化學式）
（2）原固體混合物中各物質的物質的量分別是多少？
（3）C點處的鹽酸的體積是多少毫升？

Answer 1

分析 固體組成的混合物溶于足量水后，再加入鹽酸時，0-A時沉淀的質量不變，說明溶液中NaOH過量，加入20 mL 鹽酸恰好中和過量的NaOH，再加鹽酸沉淀增多，說明AlO₂^-轉化為Al（OH）₃，則A點沉淀物為 Fe（OH）₃，AB段發生反應：AlO₂^-+2H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，B點溶液中存在的溶質是氯化鈉，沉淀為Fe（OH）₃、Al（OH）₃；BC段發生反應：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Fe（OH）₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O，據此進行解答．

解答 解：固體組成的混合物溶于足量水后，再加入鹽酸時，0-A時沉淀的質量不變，說明溶液中NaOH過量，加入20 mL 鹽酸恰好中和過量的NaOH，再加鹽酸沉淀增多，說明AlO₂^-轉化為Al（OH）₃，則A點沉淀物為 Fe（OH）₃，AB段發生反應：AlO₂^-+2H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，B點溶液中存在的溶質是氯化鈉，沉淀為Fe（OH）₃、Al（OH）₃；BC段發生反應：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Fe（OH）₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O，
（1）根據分析可知，A點沉淀為Fe（OH）₃，B點沉淀為Al（OH）₃，
故答案為：Fe（OH）₃；Al（OH）₃；
（2）A點沉淀的是Fe（OH）₃，則n[Fe（OH）₃]=$\frac{1.07g}{107g/mol}$=0.01mol，根據Fe原子守恒得n（FeCl₃）=n[Fe（OH）₃]=0.01mol；
AB段發生反應：AlO₂^-+2H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，則n[Al（OH）₃]=n（HCl）=1mol/L×（0.05-0.02）L=0.03mol，根據鋁原子守恒得n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.03mol，
B點溶質為NaCl，由Na⁺離子和Cl^-離子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=3n（FeCl₃）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.01mol×3+0.03mol×3+0.05×1mol/L=0.17mol，
答：原混合物中n（AlCl₃）=0.03mol、n（FeCl₃）=0.01mol、n（NaOH）=0.17mol；
（3）C溶液中溶質為NaCl、MgCl₂、AlCl₃，加入鹽酸等于原混合物中NaOH消耗的鹽酸體積，二者恰好反應時：n（HCl）=n（NaOH）=0.17mol，則C點處的鹽酸的體積為：V[HCl（aq）]=$\frac{0.17mol}{1mol/L}$=0.17L=170mL，
答：C點處的鹽酸的體積為170mL．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確曲線變化趨勢及每段發生的化學反應為解本題關鍵，注意掌握質量守恒定律在化學計算中的應用．