Question

準(zhǔn)確稱取6 g鋁土礦樣品（含Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）放入盛100 mL某濃度的H₂SO₄溶液燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，向濾液中加入10 mol·L^－1的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量W與加入NaOH溶液的體積V的關(guān)系如圖所示。

求（1）H₂SO₄溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？

（2）若A=2.3 mL，鋁土礦中Al₂O₃的質(zhì)量百分含量是多少？

Answer 1

（1）1.75 mol·L^－1  (2)85%

解析:

分析圖象時要緊緊抓住起點（A點）、拐點（B點、C點），把隱含因素挖掘出來，使整個過程清晰、連續(xù)地展現(xiàn)在眼前。

弄清OA、O到35、45時沉淀的組成和質(zhì)量。OA段意味著H₂SO₄過量，O到35時的B點沉淀最多，有Al(OH)₃↓、Fe(OH)₃↓，C點僅剩下Fe(OH)₃。

加入10 mol·L^－1 NaOH，即把Al(OH)₃↓AlO。

（1）B點時沉淀最多，溶液為Na₂SO₄溶液，據(jù)電荷守恒，n(Na^＋)=2n(SO)。又據(jù)元素守恒，n(Na^＋)=n(NaOH)=10 mol·L^－1×0.035 L,n(SO)=n(H₂SO₄)=c(H₂SO₄)×0.1,所以c(H₂SO₄)=1.75  mol·L^－1。

（2）沉淀Al³⁺所耗OH^－的量，是使Al(OH)₃溶解所耗OH^－的3倍，即沉淀Al³⁺所耗NaOH為30 mL。

n(Al₂O₃)=n(NaOH)=×(10 mol·L^－1×0.03 L)=0.05 mol

m(Al₂O₃)=0.05 mol×102 g/mol=5.1 g

Al₂O₃%=×100%=85%