Question

准确称取6g铝土矿(含Al₂O₃，Fe₂O₃，SiO₂)样品，放入盛有100mL H₂SO₄溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mol/L NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如图所示．求：

(1)硫酸溶液的物质的量浓度．

(2)若b＝2.3，求铝土矿中各成分的质量分数．

Answer 1

答案：
解析：

【答案】(1)1.75mol/L．(2)ω(Fe2O3)＝12％；ω(Al2O3)＝85%；ω(SiO2)＝3％． 　　【解析】(1)由图像可知当加入35mL NaOH溶液时，滤液中过量的H2SO4被中和，且Fe3+，Al3+全部沉淀，即全部形成Na2SO4，根据电荷守恒，Na+的物质的量应为的2倍，由此得出：c(H2SO4)＝(0.035×10×0.5)÷0.1＝1.75(mol/L)． 　　(2)从溶解Al(OH)3消耗NaOH溶液10mL，推知用于沉淀Al3+所消耗的NaOH溶液应为30mL，则沉淀Fe3+消耗NaOH溶液为35mL－30mL－2.3mL＝2.7mL，再根据反应前后各元素的原子守恒，可分别求出Al2O3，Fe2O3的物质的量： 　　n(Al2O3)＝0.5n[Al(OH)3]＝0.5×(0.045－0.035)×10＝0.05(mol)， 　　n(Fe2O3)＝n[Fe2(SO4)3]＝(1/6)×0.027×10＝0.0045(mol)， 　　ω(Fe2O3)＝(0.0045×160÷6)×100%＝12％， 　　ω(Al2O3)＝(0.05×102÷6)×100%＝85％， 　　ω(SiO2)＝1－12％－85％＝3％． 　　【拓展延伸】有关Al(OH)3两性的题目，经常以图表形式出现，这就要求我们运用敏锐的观察力，找出图表中的关键点，尤其是转折点，结合题意，分析出其中的原因，然后根据化学方程式进行正确的解题．