Question

準(zhǔn)確稱(chēng)取6g鋁土礦（含Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）樣品，放入盛有100mL 稀H₂SO₄溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后過(guò)濾去掉沉淀，向?yàn)V液中加入10mol/L的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量和加入的NaOH溶液的體積（mL）如圖所示．試回答下列問(wèn)題：
（1）當(dāng)加入NaOH溶液的體積超過(guò)35mL時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____
（2）鋁土礦中Al₂O₃的物質(zhì)的量是多少？
（3）若b=2.6，稀硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？

Answer 1

解：（1）由圖可知，加入35mL氫氧化鈉溶液時(shí)，沉淀量最大，NaOH溶液的體積超過(guò)35mL時(shí)，過(guò)量的氫氧化鈉與氫氧化鋁反應(yīng)：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）從35mL～45mL加入的10mL氫氧化鈉完全溶解氫氧化鋁，該階段消耗的n（NaOH）=0.01L×10mol/L=0.1mol，根據(jù)方程式Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O可知，氫氧化鋁的物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)鋁元素守恒可知n（Al₂O₃）=0.1mol×=0.05mol，
答：鋁土礦中Al₂O₃的物質(zhì)的量為0.05mol；
（3）當(dāng)加入NaOH溶液的體積為35ml時(shí)，n（NaOH）=0.035L×10mol/L=0.35mol，
此時(shí)沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大值，則此時(shí)溶液的溶質(zhì)只有Na₂SO₄，
根據(jù)Na元素守恒有n（Na₂SO₄）=n（NaOH）=×0.35mol=0.175mol，
根據(jù)硫酸根守恒，則有：n（H₂SO₄）=0.175mol，
所以原硫酸溶液中c（H₂SO₄）==1.75mol/L，
答：稀硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為1.75mol/L．
分析：（1）由圖可知，加入35mL氫氧化鈉溶液時(shí)，沉淀量最大，NaOH溶液的體積超過(guò)35mL時(shí)，過(guò)量的氫氧化鈉與氫氧化鋁反應(yīng)：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O；
（2）從35mL～45mL加入的10mL氫氧化鈉完全溶解氫氧化鋁，根據(jù)n=cV計(jì)算該階段消耗的n（NaOH），再根據(jù)方程式計(jì)算氫氧化鋁的物質(zhì)的量，利用鋁元素守恒計(jì)算n（Al₂O₃）；
（3）加入35mL氫氧化鈉溶液時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉，根據(jù)鈉離子守恒計(jì)算硫酸鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)硫酸根守恒計(jì)算原硫酸溶液中n（H₂SO₄），再根據(jù)c=計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度中等，清楚圖象中各階段發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，注意根據(jù)守恒的計(jì)算，（3）中注意利用反應(yīng)判斷沉淀最大值時(shí)，溶液中的溶質(zhì)，再利用守恒計(jì)算，可以簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程．