Question

准确称取6 g铝土矿(含Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂)样品放入盛有100 mL　H₂SO₄的烧杯中充分反应后过滤，再向溶液中加入10 mol/L　NaOH溶液，产生沉淀的质量m(g)与所加NaOH溶液的体积V(mol)关系如图所示．

则①H₂SO₄溶液的物质的量浓度为：________．

②若a＝2.75则铝土矿中各成分的质量百分含量是多少？

③a的取值范围是多少？a值越大，________含量越少．

Answer 1

答案：
解析：

①1.75 mol/L． 　　②解：Ⅰ、计算Al2O3的量：由Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O(a)得 　　n(Al2O3)＝×n(OH－)＝×(45－35)×10－3L×10mol/L＝0.05mol 　　ω(Al2O3)＝×100％＝85％ 　　Ⅱ、计算Fe2O3的量：由M3+＋3OH－＝M(OH)3和(a)知，Fe3+所消耗的NaOH为：(35－30－2.75)mL，所以， 　　n(Fe2O3)＝××(35－30－2.75)×10－3L×10mol/L＝0.00375mol 　　ω(Fe2O3)＝＝10％ 　　∴ω(SiO2)＝5％ 　　③a的取值范围是多少？a值越大，Fe2O3含量越少． 　　解：由于铝土矿中Al2O3的含量不变，所以Fe2O3的含量越高消耗的NaOH越多，当其量最大即趋近于15％时，a值最小则有：n(Fe3+)＝＝0.011　25mol 　　其消耗V(NaOH)＝＝3.375mL，于是amin＝35－30－3.375＝1.625． 　　那么当杂质全为SiO2时，a值最大且为amax＝5，所以1.625＜a＜5．