Question

将氯化铝溶液和氢氧化钡溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钡溶液的物质的量浓度之比可能是（ ）
A．1：3
B．2：3
C．1：4
D．4：3

Answer

根据氯化铝和氢氧化钡的反应，当氢氧化钡相对于氯化铝过量时，生成氢氧化铝白色沉淀，当氢氧化钡过量时，先出现白色沉淀，然后沉淀有部分溶解，当得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中铝元素的质量相等时，可能是氯化铝剩余，或者是第二种可能的情况：当氢氧化钡相对于氯化铝过量时，生成氢氧化铝白色沉淀，当氢氧化钡过量时，先出现白色沉淀，然后沉淀有部分溶解．
【解析】
设：AlCl3和Ba（OH）2的浓度分别为c1和c2，相同体积为V，由题意可得：第一步AlCl3反应完全，而Ba（OH）2过量，此时参加反应的AlCl3的物质的量是c1Vmol，Ba（OH）2是1.5c1Vmol；生成c1V mol 的Al（OH）3，又因为得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则说明第一步反应完后，生成的Al（OH）3有一半（1/2c1V）参加了第二步的反应，所以可求的Ba（OH）2的物质的量为：1.5c1V+0.25c1V=c1V=c2V，所以c1：c2=4：7；
当氯化铝过量时，氢氧化钡全反应，生成氢氧化铝白色沉淀发生反应：Al3++3OH-═Al（OH）3↓，设反应掉的铝离子物质的量为x，得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则c1V-x=x，所以x=0.5c1V，消耗氢氧化钡3x，即1.5c1Vmol，所以1.5c1V=2c2V，所以此时c1：c2=4：3．
故选D．