Question

【題目】向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol/LBa(OH)2溶液至過量，加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質的量的關系如圖。

（1）寫出OA段離子反應方程式_______________。

（2）寫出BC段離子反應方程式_______________。

（3）c[Al2(SO4)3]:c(AlCl3)=___________。

（4）整個過程中，得到沉淀的質量最大值是_______g。

Answer 1

【答案】 3Ba2++2Al3++6OH-+3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O 1:2 1011

【解析】向含Al2(SO4)3 和 AlCl3的混合溶液與Ba(OH)2溶液反應的實質是Al3+與OH-、Ba2+與SO42-之間的離子反應，Ba2++SO42-═BaSO4↓，Al3++3OH-═Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，1molAl2(SO4)3中SO42-完全被沉淀所需Ba(OH)2量為3mol，3molBa(OH)2提供6molOH-，1molAl2(SO4)3中含有2molAl3+，由反應Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知，1molAl2(SO4)3中的Al3+和SO42- 均沉淀完全，故：從起點到A點，可以認為是硫酸鋁與氫氧化鋇恰好發生反應生成3molBaSO4、2molAl(OH)3沉淀，A點時SO42-完全沉淀；A-B為氯化鋁與氫氧化鋇的反應，B點時溶液中Al3+完全沉淀，產生沉淀達最大值，溶液中溶質為BaCl2；B-C為氫氧化鋁與氫氧化鋇反應，C點時氫氧化鋁完全溶解。

(1)根據上述分析，OA段相當于Al2(SO4)3中的Al3+和SO42- 均沉淀完全，反應的離子反應方程式為3Ba2++2Al3++6OH-+3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，故答案為：3Ba2++2Al3++6OH- +3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓；

(2)BC段為氫氧化鋁與氫氧化鋇反應，離子反應方程式為Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，故答案為：Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O；

(3)前3LBa(OH)2溶液與溶液中Al2(SO4)3反應，從3L-6L為Ba(OH)2溶液與溶液中的AlCl3反應，二者消耗的氫氧化鋇的物質的量相等為3L×1mol/L=3mol，由生成的硫酸鋇可知，n(SO42-)=n[Ba(OH)2]=3n[Al2(SO4)3]，故n[Al2(SO4)3]=1mol，由氯化鋁與氫氧化鋇生成氫氧化鋁可知3n(AlCl3)=2n[Ba(OH)2]=6mol，故n(AlCl3)=2mol，故原溶液中原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：2，故答案為：1:2；

(4)整個過程中，得到沉淀的質量最大時，沉淀中含有3mol硫酸鋇和4mol氫氧化鋁，質量為3mol×233g/mol+4mol×78g/mol=1011g，故答案為：1011。