题目内容

【题目】准确称取6g铝土矿(含Al2O3Fe2O3SiO2)样品,放入盛有100mL H2SO4溶液的烧杯中,充分反应后过滤去掉沉淀,向滤液中加入10mol/LNaOH溶液,产生沉淀的质量和加入的NaOH溶液的体积(mL)如图所示。试回答下列问题:

1)硫酸溶液的物质的量浓度。___

2)若b2.3时,求Al2O3Fe2O3的质量分数。______

【答案】1.75mol/L 85% 12%

【解析】

1)当加入NaOH溶液的体积为35ml时,nNaOH)=0.035L×10mol/L0.35mol

此时沉淀的质量达到最大值,则此时溶液的溶质只有Na2SO4,根据Na元素守恒有nNa2SO4)=nNaOH)=×0.35mol0.175mol,根据硫酸根守恒,则有:nH2SO4)=0.175mol,所以原硫酸溶液中cH2SO4)=1.75mol/L,故答案为:稀硫酸溶液的物质的量浓度为1.75mol/L

2)从35mL45mL加入的10mL氢氧化钠完全溶解氢氧化铝,该阶段消耗的nNaOH)=0.01L×10mol/L0.1mol,根据方程式AlOH3+NaOHNaAlO2+2H2O可知,n[AlOH3]0.1mol,故溶液中nAl3+)=0.1molnAl2O3)=0.05mol,其质量为0.05mol×102g/mol5.1g,故Al2O3的质量分数为×100%85%;铝离子完全沉淀消耗的氢氧化钠为0.1mol×30.3mol,铁离子、铝离子完全消耗的氢氧化钠溶液的体积为35mL2.3mL32.7mL,故该阶段消耗nNaOH)=0.0327L×10mol/L0.327mol,故铁离子完全沉淀消耗的氢氧化钠为0.327mol0.3mol0.027mol,故nFe3+)=0.009mol,故mFe2O3)=0.009mol××160g/mol0.72g,故Fe2O3的质量分数为×100%12%

故答案为: 85%12%

练习册系列答案
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(1)研究表明CO2H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。己知部分反应的热化学方程式如下:

CH3OH(g)+ 3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(1) ΔH1=a kJ·mol1

H2(g)+1/2O2(g) H2O(1) ΔH2=b kJ·mol1

H2O(g) H2O(l) ΔH3=c kJ·mol1

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______kJ·mol1

(2)为研究CO2CO之间的转化,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)CO2(g) 2CO(g) ΔH,反应达平衡后,测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO))的影响如图所示。

回答下列问题:

压强p1p2p3的大小关系是______Ka Kb Kc abc三点对应的平衡常数,则其大小关系是______

②900℃1.0 MPa时,足量碳与a molCO2反应达平衡后,CO2的转化率为________ (保留三位有效数字),该反应的平衡常数Kp______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4 为催化剂,可以将CO2 CH4 直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g) CH3COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250300 ℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是_______

(4)以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯,其原理如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。阴极上的电极反应式为__________;每生成0.5mol乙烯,理论上需消耗铅蓄电池中_____mol硫酸。

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