Question

【题目】在隔绝空气的装置中，将0.2mol铁和铝的混合物溶于400ml c(H+)为2mol/L稀硫酸中，然后滴加1mol/L的NaOH溶液，请回答下列问题：

（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量随加入NaOH溶液的体积的变化如图所示。

A点时溶液中的溶质有 ；此时溶液刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V（NaOH）= 。当V1=300ml时，金属粉末中n(Fe)= mol,V2= ml.

（2）写出AB段有关的离子方程式：

Answer 1

【答案】（1）Na2SO4；800ml；0.1；900

（2）Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O

【解析】

试题分析：（1）加入V1mLNaOH溶液不生成沉淀，只发生酸碱中和反应，则最初加入V1mLNaOH溶液中和剩余的硫酸，A点时Fe2+、Al3+刚好沉淀完全，溶液的溶质只有Na2SO4；根据SO42-离子和Na+离子守恒有：n(Na+)=2n(Na2SO4)=2n(H2SO4)=2×0.4L×1mol/L=0.8mol，所以V(NaOH)=0.8mol÷1L/mol=0.8L=800mL；

当V1=300mL时，此时，溶液是FeSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液，

由Na+离子守恒可知，n(Na2SO4)=1/2×n(NaOH)=1/2×0.3L×1mol/L=0.15mol。

令FeSO4为xmol，Al2(SO4)3为ymol，则：①x+2y＝0.2，②x+3y＝0.4×10.15，

解得①②组成的方程组得：x=0.1、y=0.05，

所以金属粉末中n(Fe)=0.1mol，n(Al)=2y=2×0.05mol=0.1mol；

滴加NaOH溶液到体积V2时，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，

根据Na守恒有：n（NaOH）=2n（Na2SO4）+n（NaAlO2）=2n（H2SO4）+n（Al）=2×0.4L×1mol/L+0.1mol=0.9mol，

所以，V3=0.9mol÷1mol/L=0.9L=900mL。

故答案为：Na2SO4；800ml；0.1；900；

（2）AB段发生反应为氢氧化铝沉淀溶解于过量的氢氧化钠溶液中，该反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O。