Question

向物質的量之和為0.1mol 的FeCl₃和AlCl₃混合溶液中加入90mL4mol· L^-1的NaOH 溶液，使其充分反應。 假設原溶液中Al^3＋ 物質的量與Al^3＋ 和Fe^3＋ 總物質的量之比為x，(不考慮Fe^3＋ 和Al³⁺的水解情況) 。問：

(1)當x=0.8 時，溶液中產生的沉淀是什么？其物質的量為多少？

(2) 當沉淀只有 Fe(OH)₃  時，計算x的取值范圍.

(3)請在圖中畫出沉淀總量 n/mol 隨 x (0~1)變化的曲線

Answer 1

⑴  Fe(OH)₃  0.02 mol        Al(OH)₃   0.02 mol

⑵     0＜x≤0.6

⑶

解析:

本題是混合物的綜合計算題，為難題。

⑴Fe³⁺+3OH^-= Fe(OH)₃↓①Al³⁺+3OH^-= Al(OH)₃↓②Al(OH)₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O ③    OH^-適量時，Al³⁺、Fe³⁺生成沉淀，當OH^-過量時，Al(OH)₃溶解，生成AlO₂^-。 n（OH^-）=0.09L×4mol/L=0.36mol, OH^-對于兩種離子生成沉淀是過量的，肯定可以使Al(OH)₃溶解一些或全部，剩余OH^-能使0.06mol Al(OH)₃溶解.當x=0.8時,發生①、②兩反應共消耗OH^-0.30mol，生成Al(OH)₃的物質的量為0.08mol，Fe(OH)₃的物質的量為0.02mol,而剩余OH^-0.06mol，此時Al(OH)₃溶解0.06mol。因此，沉淀Fe(OH)₃物質的量為0.02mol和Al(OH)₃ 為0.02mol。

⑵溶液中無Al（OH）3，耗OH^-0.1×4x，有：3×0.1（1-x）+0.4x=0.36，得x=0.6，所以當0＜x≤0.6時，沉淀只有Fe(OH)₃。

⑶當x∈（0，0.6）時，y=0.1（1-x）當x∈（0.6，1）時，①、②共生成沉淀0.1mol，剩余0.06molOH^-，可使0.06molAl(OH)₃溶解，此時沉淀的物質的量為：y=0.1 mol -0.06 mol =0.04mol。在圖上作出即可。