Question

【題目】準確稱取6g鋁土礦（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）樣品，放入盛有100mL 稀H2SO4溶液的燒杯中，充分反應后過濾去掉沉淀，向濾液中加入10mol/L的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量和加入的NaOH溶液的體積（mL）如圖所示。試回答下列問題：

（1）硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。___

（2）若b＝2.3時，求Al2O3和Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)。___、___

Answer 1

【答案】1.75mol/L 85% 12%

【解析】

（1）當加入NaOH溶液的體積為35ml時，n（NaOH）＝0.035L×10mol/L＝0.35mol，

此時沉淀的質(zhì)量達到最大值，則此時溶液的溶質(zhì)只有Na2SO4，根據(jù)Na元素守恒有n（Na2SO4）＝n（NaOH）＝×0.35mol＝0.175mol，根據(jù)硫酸根守恒，則有：n（H2SO4）＝0.175mol，所以原硫酸溶液中c（H2SO4）＝＝1.75mol/L，故答案為：稀硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為1.75mol/L；

（2）從35mL～45mL加入的10mL氫氧化鈉完全溶解氫氧化鋁，該階段消耗的n（NaOH）＝0.01L×10mol/L＝0.1mol，根據(jù)方程式Al（OH）3+NaOH＝NaAlO2+2H2O可知，n[Al（OH）3]＝0.1mol，故溶液中n（Al3+）＝0.1mol，n（Al2O3）＝0.05mol，其質(zhì)量為0.05mol×102g/mol＝5.1g，故Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為×100%＝85%；鋁離子完全沉淀消耗的氫氧化鈉為0.1mol×3＝0.3mol，鐵離子、鋁離子完全消耗的氫氧化鈉溶液的體積為35mL﹣2.3mL＝32.7mL，故該階段消耗n（NaOH）＝0.0327L×10mol/L＝0.327mol，故鐵離子完全沉淀消耗的氫氧化鈉為0.327mol﹣0.3mol＝0.027mol，故n（Fe3+）＝＝0.009mol，故m（Fe2O3）＝0.009mol××160g/mol＝0.72g，故Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)為×100%＝12%，

故答案為： 85%；12%。