Question

将等物质的量的两种氧化物溶于100 mL硫酸，而后逐滴加入1.00 mol/L的氢氧化钠溶液．当加入的氢氧化钠的体积V₁＝50 mL时，开始有沉淀析出，且沉淀量随氢氧化钠的加入量逐渐增加．当氢氧化钠的体积V₂＝650 mL时，沉淀量达到最大值，继续滴加氢氧化钠时，沉淀量逐渐减小．当V₃≥750 mL时，沉淀量不再改变．

(1)最初加入的50 mL氢氧化钠溶液的作用是什么？

(2)计算所用硫酸的浓度．

(3)试判断两种氧化物各是什么，并计算其物质的量．

Answer 1

答案：
解析：

(1)中和过量的硫酸 　　(2)当沉淀量达到最大值时，H2SO4全部转变为Na2SO4，根据守恒可以知道： 　　n(H2SO4)＝n(Na2SO4)＝2n(NaOH) 　　c(H2SO4)＝0.65 L×1 mol/L÷(2×0.1 L)＝3.25 mol/L 　　(3)将金属离子完全沉淀为氢氧化物时共需氢氧化钠： 　　(0.65 L－0.05 L)×1 mol/L＝0.6 mol 　　有一种金属氢氧化物能溶于氢氧化钠溶液，所以该物质是氢氧化铝，物质的量是0.1 mol，其氧化物为Al2O3，物质的量0.05 mol．生成0.1 mol氢氧化铝需要0.3 mol氢氧化钠，则沉淀另一种金属离子需要氢氧化钠为0.3 mol．又已知两种氧化物的物质的量相等，所以另一种氧化物也是三价金属的氧化物，且不溶于过量的碱溶液中，可知为Fe2O3，其物质的量为0.05 mol．

提示：

本题考查的是物质的量在化学反应中的应用及两性氧化物的性质等基础化学知识和简单的推理计算能力和思维的整体性．从题目中可以得知这两种化合物都为金属氧化物，溶于酸后加入氢氧化钠50 mL才开始有沉淀析出，证明硫酸是过量的．这部分氢氧化钠是用来中和过量的硫酸．当又滴入600 mL氢氧化钠时金属离子完全沉淀，再加入100 mL氢氧化钠时有一种金属氢氧化物沉淀恰好被溶解完，可判断该氢氧化物为氢氧化铝且物质的量为0.1 mol，则氧化铝为0.05 mol．所以另一种氧化物也为0.05 mol，溶于酸后产生的金属离子完全沉淀时也消耗0.3 mol氢氧化钠，由此可以推出其阳离子化合价为＋3价，必为三氧化二铁．