Question

將Fe₂O₃、Al₂O₃ 兩種固體混合物溶于100mL稀硫酸中，向反應(yīng)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(zhì)量關(guān)系如圖所示，試回答：
（1）A點坐標(biāo)（20，0），0到A點的離子反應(yīng)方程式為

 

（2）原混合物中Fe₂O₃的質(zhì)量是

 

g
（3）所用NaOH溶液物質(zhì)的量濃度為多少？
（4）稀硫酸物質(zhì)的量濃度為多少？

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：計算題

分析：（1）氫氧化鈉先是和硫酸之間發(fā)生中和反應(yīng)；
（2）根據(jù)21.4g沉淀的質(zhì)量是氫氧化鐵的質(zhì)量，結(jié)合鐵元素守恒來回答；
（3）根據(jù)沉淀質(zhì)量變化確定氫氧化鋁的質(zhì)量，根據(jù)氫氧化鋁溶解消耗氫氧化鈉的量來計算氫氧化鈉的濃度大小；
（4）根據(jù)鐵元素、鋁元素守恒結(jié)合沉淀的質(zhì)量以及剩余的硫酸消耗氫氧化鈉的量來計算硫酸的總物質(zhì)的量，進而計算其濃度．

解答： 解：（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(yīng)為：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O，最初加入的20mLNaOH溶液的作用是中和剩余的硫酸，0到A點的離子反應(yīng)方程式為H⁺+OH^-=H₂O，故答案為：H⁺+OH^-=H₂O；
（2）根據(jù)21.4g沉淀的質(zhì)量是氫氧化鐵的質(zhì)量，氫氧化鐵物質(zhì)的量是0.2mol，根據(jù)鐵元素守恒，所以氧化鐵的物質(zhì)的量是0.1mol，F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量是0.1mol
×160g/mol=16g，故答案為：16；
（3）從260mL～300mL，NaOH溶解Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，氫氧化鋁的質(zhì)量是：37g-21.4g=15.6g，即0.2mol，消耗NaOH為0.2mol，所以氫氧化鈉的濃度=

0.2mol

0.04L

=5mol/L，
答：所用NaOH溶液物質(zhì)的量濃度為5mol/L；
（4）當(dāng)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(zhì)為Na₂SO₄，根據(jù)鈉元素守恒：2n（Na₂SO₄）=n（NaOH），故n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）=

1

2

×0.26L×5mol/L=0.65mol，根據(jù)硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=0.65mol，則c（H₂SO₄）=

0.65mol

0.1L

=6.5mol/L，
答：稀硫酸物質(zhì)的量濃度為6.5mol/L．

點評：本題以圖象題的形式，考查鎂鋁化合物性質(zhì)、混合物的計算，題目難度中等，分析圖象各階段的發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，注意守恒法在計算中應(yīng)用．