Question

【题目】现有8g Fe2O3和CuO的混合物，进行如下实验：把混合物全部加入到50克足量的硫酸溶液中，完全溶解后，滴加溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液，滴加氢氧化钠溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示．回答下列问题：

（1）求所用硫酸溶液溶质的质量分数．
（2）求 a的取值范围．
（3）若a=30，则将此16克混合物用过量的一氧化碳充分还原，求冷却后所得固体的质量．

Answer 1

【答案】
（1）解：设硫酸的质量分数为x

2NaOH﹣﹣﹣Na2SO4﹣﹣﹣	H2SO4
80	98
150g×8%	50g×x

x=29.4%；

（2）解：若8克固体全部为Fe2O3，则将铁元素全部转化为沉淀所需氢氧化钠溶液的质量为（y1）

Fe2O3﹣﹣2Fe（OH）3﹣﹣	6NaOH
160	240
8g	y1×8%

y1=150g

所以a=0

同理可得，当8克固体全部为CuO时，y2=100g

所以a=50

所以a的取值范围：0＜a＜50；

（3）解：若a=30，则与氢氧化钠反应的硫酸溶液量为：
2NaOH-----H2SO4
80 98
30g×8% y3×29.4%

=

y3=10g

则溶解氧化物固体的硫酸量为（50-10）×29.4%，这些硫酸能夺取的氧元素为：
16×40×29.4%÷98=1.92g
剩余固体的量为（8-1.92）×2=12.16g．

【解析】解答】解：（1）设硫酸的质量分数为x，
2NaOH-----Na2SO4-----H2SO4
80 98
150g×8% 50g×x

=

x=29.4%；

答：所用硫酸溶液溶质的质量分数为29.4%.

（2）若8克固体全部为Fe2O3，则将铁元素全部转化为沉淀所需氢氧化钠溶液的质量为（y1），
Fe2O3----2Fe（OH）3----6NaOH
160 240
8g y1×8%

=

y1=150g

所以a=0
同理可得，当8克固体全部为CuO时，y2=100g
所以a=50
所以a的取值范围：0＜a＜50；

答： a的取值范围为：0＜a＜50.
（3）若a=30，则与氢氧化钠反应的硫酸溶液量为：
2NaOH-----H2SO4
80 98
30g×8% y3×29.4%

=

y3=10g

则溶解氧化物固体的硫酸量为（50-10）×29.4%，这些硫酸能夺取的氧元素为：
16×40×29.4%÷98=1.92g
剩余固体的量为（8-1.92）×2=12.16g．

答：冷却后所得固体的质量为12.16g．
所以答案是：（1）29.4%；（2）0＜a＜50；（3）12.16g．

（1）根据氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，依据氢氧化钠的质量计算出硫酸的质量分数；
（2）根据假设8g铁全部是氧化铜或氧化铁，然后计算a的值，结合题意进行分析；
（3）根据a的质量和氢氧化钠与硫酸反应的关系式，进行计算和分析即可求出求冷却后所得固体的质量．

【考点精析】掌握根据化学反应方程式的计算是解答本题的根本，需要知道各物质间质量比=系数×相对分子质量之比．