题目

准确称取6 g铝土矿样品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)，放入100 mL某浓度的H2SO4溶液中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol·L-1的NaOH溶液，产生沉淀与加入NaOH溶液的体积的关系如下图所示：求：(1)H2SO4溶液的物质的量浓度。(2)若a=2.3 mL，计算各组分的质量。 答案：(1)1.75 mol·L-1 (2)Al2O3的质量为5.1 g，Fe2O3的质量为0.72 g，SiO2的质量为0.18 g.解析：(1)由图示可知，OA段表示溶液中过量的H2SO4与NaOH反应，AB段表示从开始生成沉淀到达到最大值，BC段表示Al(OH)3沉淀溶解，C点以后表示沉淀只剩下Fe(OH)3，继续加入NaOH溶液，沉淀质量不变.方法1：显然，当加入35 mL NaOH溶液时沉淀质量达到最大值，此时溶液中溶质只有Na2SO4，即加入OH-物质的量与溶液中H+物质的量相等.因此：n(H2SO4)=n(H+)=n(OH-)=×0.35 mol = 0.175 mol故c(H2SO4)==1.75 mol·L-1方法2：35—45 mL为    Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O                     1             110 mol·L-1×0.01 L     n(NaAlO2)n(NaAlO2)=10 mol·L-1×0.01 L=0.1 mol=2n(Al2O3)n(Al2O3)=0.05 mol  n(Al3+)=0.1 mol反应到45 mL溶液中只有NaAlO2和Na2SO4n总(NaOH)=n(NaAlO2)+2n(Na2SO4)n(Na2SO4)=(10 mol·L-1×0.045 L-0.1 mol)/2=0.175 mol=n(H2SO4)c(H2SO4)==1.75 mol·L-1(2)m(Al2O3)=0.05 mol×102 g·mol-1=5.1 g3n(Al3+)+3n(Fe3+)=(35 mL-2.3 mL)×10-3 L·mL-1×10 mol·L-1=0.327 moln(Fe3+)=0.109 mol-0.1 mol=0.009 molm(Fe2O3)==0.72 gm(SiO2)=6 g-0.72 g-5.1 g=0.18 g

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