Question

15．Fe₂O₃和Al₂O₃的混合物完全溶解于160mL2mol/LHCl溶液中，在所得溶液中滴加NaOH溶液得到如图，下列说法不正确的是（　　）

• A． 若a=20mL时，则混合物中Fe₂O₃占0.02mol
• B． 所滴加的Na0H溶液的浓度为4mol/L
• C． a点处，Na0H溶液的体积为a＜50mL
• D． 若a=20mL，则剩余盐酸的体积为20mL

Answer 1

分析 根据图象可知，当加入80mL该氢氧化钠溶液时，沉淀的量达到最大，此时溶质为NaCl，根据质量守恒可知：n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=2mol/L×0.16L=0.32mol，则该氢氧化钠溶液的浓度为：$\frac{0.32mol}{0.08L}$=4mol/L；溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液体积为90mL-80mL=10mL，消耗氢氧化钠溶液的物质的量为：4mol/L×0.01L=0.04mol，根据反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，生成氢氧化铝沉淀的物质的量为0.04mol，则氧化铝的物质的量为0.02mol；生成0.04mol氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的物质的量为：0.04mol×3=0.12mol；消耗氢氧化钠溶液的体积为：$\frac{0.12mol}{4mol/L}$=0.03L=30mL，则a的值一定小于90mL-30mL=50mL；
当a=20mL时，剩余HCl的物质的量为：n（HCl）=n（NaOH）=4mol/L×0.02L=0.08mol，剩余盐酸的体积为：$\frac{0.08mol}{2mol/L}$=0.04L=40mL；根据图象可知，生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀总共消耗氢氧化钠的物质的量为：4mol/L×（0.08L-0.02L）=0.24mol，则生成氢氧化铁沉淀消耗了0.12molNaOH，则生成氢氧化铁沉淀的物质的量为：$\frac{0.12mol}{3}$=0.04mol，根据铁元素守恒可知n（Fe₂O₃）=$\frac{1}{2}$n[Fe（OH）₃]=0.04mol×$\frac{1}{2}$=0.02mol，据此进行解答．

解答 解：结合图象可知，当加入80mL该氢氧化钠溶液时，沉淀的量达到最大，此时溶质为NaCl，根据质量守恒可知：n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=2mol/L×0.16L=0.32mol，则该氢氧化钠溶液的浓度为：$\frac{0.32mol}{0.08L}$=4mol/L；溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液体积为90mL-80mL=10mL，消耗氢氧化钠溶液的物质的量为：4mol/L×0.01L=0.04mol，根据反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，生成氢氧化铝沉淀的物质的量为0.04mol，则氧化铝的物质的量为0.02mol；生成0.04mol氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的物质的量为：0.04mol×3=0.12mol；消耗氢氧化钠溶液的体积为：$\frac{0.12mol}{4mol/L}$=0.03L=30mL，则a的值一定小于90mL-30mL=50mL；
当a=20mL时，剩余HCl的物质的量为：n（HCl）=n（NaOH）=4mol/L×0.02L=0.08mol，剩余盐酸的体积为：$\frac{0.08mol}{2mol/L}$=0.04L=40mL；根据图象可知，生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀总共消耗氢氧化钠的物质的量为：4mol/L×（0.08L-0.02L）=0.24mol，则生成氢氧化铁沉淀消耗了0.12molNaOH，则生成氢氧化铁沉淀的物质的量为：$\frac{0.12mol}{3}$=0.04mol，根据铁元素守恒可知n（Fe₂O₃）=$\frac{1}{2}$n[Fe（OH）₃]=0.04mol×$\frac{1}{2}$=0.02mol，
A．根据分析可知，若a=20mL时，则混合物中Fe₂O₃的物质的量为0.02mol，故A正确；
B．根据计算可知，该氢氧化钠溶液的浓度为4mol/L，故B正确；
C．生成氢氧化铝沉淀最少消耗30mL氢氧化钠溶液，则a点处，Na0H溶液的体积为a＜50mL，故C正确；
D．若a=20mL，则剩余盐酸的体积为40mL，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确图象曲线变化的含义及对应反应原理为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．