Question

【題目】將Fe2O3、Al2O3兩種固體混合物溶于100mL稀硫酸中，向反應后的溶液中緩慢加入NaOH溶液，加入NaOH溶液的體積與生成沉淀的質量關系如圖所示，試回答：

（1）原混合物中Fe2O3的質量是____________g。

（2）所用NaOH溶液物質的量濃度為___________。

（3）稀硫酸物質的量濃度為______________。

Answer 1

【答案】165 mol/L6.5 mol/L

【解析】

（1）由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明硫酸溶解氧化鋁、氧化鐵后硫酸有剩余，此時發(fā)生的反應為H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，即最初加入的20mLNaOH溶液的作用是中和剩余的硫酸。從20mL～260mL氫氧化鈉沉淀鐵離子和鋁離子，從260mL～300mL，NaOH溶解氫氧化鋁，發(fā)生反應NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，這說明最終得到的21.4g沉淀是氫氧化鐵的質量，氫氧化鐵的物質的量是21.4g÷107g/mol＝0.2mol，根據鐵元素守恒可知氧化鐵的物質的量是0.1mol，質量是0.1mol×160g/mol＝16g；

（2）從260mL～300mL，NaOH溶解氫氧化鋁，發(fā)生反應NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，氫氧化鋁的質量是37g-21.4g＝15.6g，物質的量是15.6g÷78g/mol＝0.2mol，消耗NaOH為0.2mol，所以氫氧化鈉的濃度為0.2mol÷0.04L＝5mol/L；

（3）當V（NaOH溶液）＝260mL時，沉淀量最大，此時為Fe(OH)3和Al(OH)3，溶液中溶質為Na2SO4，根據鈉元素守恒2n（Na2SO4）＝n（NaOH），故n（Na2SO4）＝0.5×0.26L×5mol/L＝0.65mol，根據硫酸根守恒n（H2SO4）＝n（Na2SO4）＝0.65mol，則c（H2SO4）＝0.65mol÷0.1L＝6.5mol/L。