Question

将Fe₂O₃、Al₂O₃ 两种固体混合物溶于100mL稀硫酸中，向反应后的溶液中缓慢加入NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：
（1）A点坐标（20，0），0到A点的离子反应方程式为

 

（2）原混合物中Fe₂O₃的质量是

 

g
（3）所用NaOH溶液物质的量浓度为多少？
（4）稀硫酸物质的量浓度为多少？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）氢氧化钠先是和硫酸之间发生中和反应；
（2）根据21.4g沉淀的质量是氢氧化铁的质量，结合铁元素守恒来回答；
（3）根据沉淀质量变化确定氢氧化铝的质量，根据氢氧化铝溶解消耗氢氧化钠的量来计算氢氧化钠的浓度大小；
（4）根据铁元素、铝元素守恒结合沉淀的质量以及剩余的硫酸消耗氢氧化钠的量来计算硫酸的总物质的量，进而计算其浓度．

解答： 解：（1）由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明硫酸溶解氧化铝、氧化铁后硫酸有剩余，此时发生的反应为：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点的离子反应方程式为H⁺+OH^-=H₂O，故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；
（2）根据21.4g沉淀的质量是氢氧化铁的质量，氢氧化铁物质的量是0.2mol，根据铁元素守恒，所以氧化铁的物质的量是0.1mol，Fe₂O₃的质量是0.1mol
×160g/mol=16g，故答案为：16；
（3）从260mL～300mL，NaOH溶解Al（OH）₃，发生反应：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，氢氧化铝的质量是：37g-21.4g=15.6g，即0.2mol，消耗NaOH为0.2mol，所以氢氧化钠的浓度=

0.2mol

0.04L

=5mol/L，
答：所用NaOH溶液物质的量浓度为5mol/L；
（4）当V（NaOH溶液）=260mL时，沉淀量最大，此时为Fe（OH）₃和Al（OH）₃，溶液中溶质为Na₂SO₄，根据钠元素守恒：2n（Na₂SO₄）=n（NaOH），故n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）=

1

2

×0.26L×5mol/L=0.65mol，根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=0.65mol，则c（H₂SO₄）=

0.65mol

0.1L

=6.5mol/L，
答：稀硫酸物质的量浓度为6.5mol/L．

点评：本题以图象题的形式，考查镁铝化合物性质、混合物的计算，题目难度中等，分析图象各阶段的发生的反应是解题关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法在计算中应用．