Question

（4分）现代生活离不开铝，工业上以铝土矿为原料生产铝。现将一定量某铝土矿样品（主要成分Al₂O₃）溶于过量稀盐酸并制成500 mL溶液。取100 mL该溶液，测得其中含 有H⁺、Cl^―、Mg^2＋、Al^3＋、Fe^3＋ 五种离子（不考虑其它离子）。已知部分离子的物质的量浓度为：
c（H^＋） = 0.02 mol·L^―1          c（Mg^2＋）= 0.01 mol·L^―1
c（Fe^3＋）= 0.02 mol·L^―1         c（Cl^―） = 0.52 mol·L^―1 
（1）溶液中Al^3＋ 物质的量浓度为           mol·L^―1
（2）则该铝土矿样品中Al₂O₃的质量为          g。（精确至0.01 g）

Answer 1

（1）0.14mol·L^―1   （2）3.57g

试题分析：溶液中，离子的正负电荷守恒，正电荷总数等于负电荷总数，即0.52 mol·L^―1 ×0.1L = （0.02 mol·L^―1  + 0.01 mol·L^―1×2 + 0.02 mol·L^―1 ×3 + 3X）×0.1L ，解得Al^3＋ 物质的量浓度X=0.14mol·L^―1 。铝土矿样品溶于稀盐酸，主要反应为Al₂O₃ + 6HCl ="=" 2AlCl₃ + 3H₂O，故Al₂O₃的质量为m =" 102" g/mol×(0.14mol·L^―1×0.5L )/2 = 3.57g
点评：本题考查学生对两个守恒的理解，即溶液的电荷守恒和物质的量守恒，找到了这两个守恒，化学方程式的计算就显得很简单。