Question

（1）现有含Fe₂O₃80%的赤铁矿100t，理论上可冶炼含Fe95%的生铁多少吨？
（2）准确称取6g铝土矿（含Fe₂O₃、Al₂O₃）样品，放入盛有100mLHCl的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mol?L^-1的NaOH溶液，产生的沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如图所示．试求：
①盐酸的物质的量浓度是多少？
②若b=2.3，则铝土矿中氧化铝的质量分数是多少？

Answer 1

（1）由题目可知，m_{（ Fe2O3）═}100t×80%═80t
冶炼得到的铁的质量：m_（Fe）═80t×（112÷160）═56t
故得到的含Fe95%的生铁的质量为：m═56t÷95%═58.9t
答：得到含Fe95%的生铁的质量为58.9t．
（2）由图象可知，加入氢氧化钠后过一段时间才出现沉淀，可知盐酸是过量的，Fe₂O₃、Al₂O₃均已完全反应为FeCl₃、AlCl₃，溶液中的溶质为：FeCl₃、AlCl₃、HCl．
待加入NaOH溶液35ml时，Fe³⁺、Al³⁺已恰好完全沉淀，溶液中的溶质只有NaCl，即_n（Cl^-_）═n_（Na+），∴n（HCl）═n（NaOH）═10mol?L^-1×0.035L═0.35mol
∴c_（HCl）═0.35mol÷0.1L═3.5mol?L^-1
答：盐酸溶液的浓度为3.5mol?L^-1
（3）由图象可知，生成的氢氧化铝溶解消耗的NaOH为10ml，设Al（OH）₃为xmol
Al（OH）₃ ～NaOH
1mol 1 mol
xmol 10mol?L^-1×0.01L
解得x═0.1mol
而 2Al（OH）₃ ～Al₂O₃ 由此可知，n_（Al2O3）═0.05mol
铝土矿中Al₂O₃的质量分数ω%═0.05mol×102g/mol÷6g×100%═85%
答：铝土矿中Al₂O₃的质量分数为85%．