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．（1）a点对应的沉淀为（填化学式）．（2）计算原混合液中FeCl3的物质的量浓度为多少？（写出计算过程）（3）若取原混合溶液50mL，并加入0.5mol盐酸组成新的混合溶液．往新的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，请在坐标内画出生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系图．
2019-04-20
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．
（1）a点对应的沉淀为______（填化学式）．
（2）计算原混合液中FeCl3的物质的量浓度为多少？（写出计算过程）______
（3）若取原混合溶液50mL，并加入0.5mol盐酸组成新的混合溶液．往新的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，请在坐标内画出生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系图．
优质解答
向FeCl3、AlCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液分别发生如下反应：
AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl，
Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O根据反应方程式的关系得出先生成氢氧化铝、和氢氧化铁两种沉淀，体现在图象上为a点时，加入的氢氧化钠与溶液中的FeCl3、AlCl3刚好完全反应，即a点沉淀为Fe（OH）3、Al（OH）3，
故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3；
（2）根据图象的关系，结合反应方程式AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl，向溶液加入3mol氢氧化钠时将，溶液中的FeCl3、AlCl3和NaOH刚好完全反应，生成Al（OH）3、Fe（OH）3沉淀，再加氢氧化钠3.6mol时，沉淀的量保持不变，又发生
Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，到达b点时沉淀全部为Fe（OH）3，则有：
设a点时Al（OH）3的物质的量为x mol，
Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O
1 1
x mol （3.6-3）mol
则有：1：1=x mol：（3.6-3）mol
解得：x=0.6（mol），
设与原混合溶液中AlCl3反应的NaOH的物质的量为y mol，
AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl
3 1
y mol 0.6mol
则有：3：1=y mol：0.6 mol
解得：y=1.8（mol），
设原混合溶液中FeCl3的物质的量为z mol，
FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl
1 3
z mol （3-1.8）mol
则有：1：3=z mol：（3-1.8）mol，
解得：z=0.4（mol），
故原混合液中FeCl3的物质的量浓度为0.4mol/0.1L=4mol/L，
故答案为：4mol/L；
（3）根据取原溶液50mL，加入0.5mol盐酸得到新溶液，其中的成分有：FeCl3、AlCl3、HCl，向其中加入NaOH溶液时，先发生HCl+NaOH═NaCl+H2O反应，当将HCl反应完后，在发生与FeCl3、AlCl3的生成沉淀，方程式为：AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl，
完全反应后又发生反应 Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O．
设50mL原溶液中FeCl3、AlCl3的物质的量分别为：0.2mol、0.3mol，
设中和0.5molHCl消耗的NaOH物质的量为xmol，则有：
HCl+NaOH═NaCl+H2O
1 1
0.5mol x
则有：1：1═0.5mol：x
解得：x═0.5mol．
设反应掉0.4molFeCl3消耗消耗的NaOH物质的量为ymol，则有：
FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl
1 3
0.2mol y
则有：1：3=0.2mol：y
解得：y═0.6mol
设反应掉0.6molAlCl3消耗的NaOH物质的量为zmol，生成Al（OH）3↓+zmol则有：
AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl
1 3 1
0.3mol y z
则有：3：1=0.3 mol：y
解得：y=1.1mol；z═0.3mol
所以，加入氢氧化钠溶液将原溶液中的FeCl3、AlCl3、HCl，全部反应完毕时，共消耗2mol．
再加入NaOH就与生成的Al（OH）3反应．
设反应掉0.3molAl（OH）3消耗的NaOH物质的量为nmol，则有：
Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O
1 1
0.3mol n
则有：1：1═0.3 mol：n
解得：n=0.3mol．
结合反应现象及反应的量的关系，画出生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系图．
故答案为：
向FeCl3、AlCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液分别发生如下反应：
AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl，
Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O根据反应方程式的关系得出先生成氢氧化铝、和氢氧化铁两种沉淀，体现在图象上为a点时，加入的氢氧化钠与溶液中的FeCl3、AlCl3刚好完全反应，即a点沉淀为Fe（OH）3、Al（OH）3，
故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3；
（2）根据图象的关系，结合反应方程式AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl，向溶液加入3mol氢氧化钠时将，溶液中的FeCl3、AlCl3和NaOH刚好完全反应，生成Al（OH）3、Fe（OH）3沉淀，再加氢氧化钠3.6mol时，沉淀的量保持不变，又发生
Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，到达b点时沉淀全部为Fe（OH）3，则有：
设a点时Al（OH）3的物质的量为x mol，
Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O
1 1
x mol （3.6-3）mol
则有：1：1=x mol：（3.6-3）mol
解得：x=0.6（mol），
设与原混合溶液中AlCl3反应的NaOH的物质的量为y mol，
AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl
3 1
y mol 0.6mol
则有：3：1=y mol：0.6 mol
解得：y=1.8（mol），
设原混合溶液中FeCl3的物质的量为z mol，
FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl
1 3
z mol （3-1.8）mol
则有：1：3=z mol：（3-1.8）mol，
解得：z=0.4（mol），
故原混合液中FeCl3的物质的量浓度为0.4mol/0.1L=4mol/L，
故答案为：4mol/L；
（3）根据取原溶液50mL，加入0.5mol盐酸得到新溶液，其中的成分有：FeCl3、AlCl3、HCl，向其中加入NaOH溶液时，先发生HCl+NaOH═NaCl+H2O反应，当将HCl反应完后，在发生与FeCl3、AlCl3的生成沉淀，方程式为：AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl，FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl，
完全反应后又发生反应 Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O．
设50mL原溶液中FeCl3、AlCl3的物质的量分别为：0.2mol、0.3mol，
设中和0.5molHCl消耗的NaOH物质的量为xmol，则有：
HCl+NaOH═NaCl+H2O
1 1
0.5mol x
则有：1：1═0.5mol：x
解得：x═0.5mol．
设反应掉0.4molFeCl3消耗消耗的NaOH物质的量为ymol，则有：
FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl
1 3
0.2mol y
则有：1：3=0.2mol：y
解得：y═0.6mol
设反应掉0.6molAlCl3消耗的NaOH物质的量为zmol，生成Al（OH）3↓+zmol则有：
AlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl
1 3 1
0.3mol y z
则有：3：1=0.3 mol：y
解得：y=1.1mol；z═0.3mol
所以，加入氢氧化钠溶液将原溶液中的FeCl3、AlCl3、HCl，全部反应完毕时，共消耗2mol．
再加入NaOH就与生成的Al（OH）3反应．
设反应掉0.3molAl（OH）3消耗的NaOH物质的量为nmol，则有：
Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O
1 1
0.3mol n
则有：1：1═0.3 mol：n
解得：n=0.3mol．
结合反应现象及反应的量的关系，画出生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系图．
故答案为：