Question

向含硫酸铝和氯化铝的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至过量，加入氢氧化钡溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图所示。

（1）氢氧化钡溶液浓度为_____________________。

（2）原混合溶液中SO₄^2-和Cl^-的物质的量之比为________。

Answer

1mol/L 1:2

【解析】

向含硫酸铝和氯化铝的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至过量，反应的实质是铝离子与氢氧根离子、钡离子与硫酸根离子反应，结合方程式和图像分析解答。

（1）向含硫酸铝和氯化铝的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至过量，反应的离子方程式有Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓、Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH－＝AlO2－+2H2O。假设1mol硫酸铝中硫酸根完全被沉淀需要氢氧化钡是3mol，3mol氢氧化钡提供6mol氢氧根，1mol硫酸铝中含有2mol铝离子，二者恰好沉淀生成氢氧化铝。从起点到A点可以认为是硫酸铝与氢氧化钡反应生成3mol硫酸钡和2mol氢氧化铝。A到B是氯化铝和氢氧化钡反应，B点时溶液中铝离子完全沉淀，产生沉淀达最大值，溶液中溶质为BaCl2；B到C是氢氧化铝溶解在氢氧化钡中，C点时氢氧化铝完全溶解。根据图像可知溶解氢氧化铝消耗氢氧化钡8L－6L＝2L，消耗氢氧化铝是7mol－3mol＝4mol，所以需要氢氧化钡是2mol，则氢氧化钡溶液浓度为2mol÷2L＝1mol/L；

（2）根据图像可知硫酸钡是3mol，所以硫酸铝是1mol，氯化铝产生的氢氧化铝是2mol，因此氯化铝是2mol，所以原混合溶液中SO42-和Cl-的物质的量之比为3mol：6mol＝1：2。