Question

準(zhǔn)確稱取鋁土礦（含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃）樣品6 g放入盛有100 mL H₂SO₄溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入10 mol·L^-1的NaOH的溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（y mol）與加入NaOH溶液的體積（x mL）的關(guān)系如圖3-7所示，則：

圖3-7

（1）所用H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為多少？

（2）若b=2.75 mL，則鋁土礦中各組成成分的質(zhì)量是多少？

Answer 1

思路解析：（1）此題與鎂鋁混合物先加酸再加堿的問(wèn)題類似。由圖可以看出當(dāng)加進(jìn)去的NaOH溶液體積為35 mL時(shí)沉淀的量最多，此時(shí)溶液與Na₂SO₄溶液中的H⁺量相等，因此

c（H₂SO₄）==1.75（mol·L^-1）

（2）b=2.75 mL時(shí)，因?yàn)锳l₂O₃—Al³⁺—2Al（OH）₃—2OH^-—2，而溶解Al（OH）₃所需的NaOH溶液為10 mL，所以樣品中有Al₂O₃質(zhì)量為：0.5×10 mol·L^-1×0.01 L×102 g·mol^-1=5.1 g，沉淀Al³⁺所需NaOH為溶解Al（OH）₃所用NaOH量的3倍，即30 mL，故沉淀Fe³⁺所用NaOH為35-30-2.75=2.25（mL）。

Fe₂O₃質(zhì)量為：10×0.002 25×1/6×160=0.6 （g）

SiO₂的質(zhì)量為：6 g - 5.1 g-0.6 g=0.3 g

答案：（1）所用H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為1.75 mol·L^-1。

（2）若b=2.75 mL，SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃的質(zhì)量分別為：0.3 g、5.1 g、0.6 g。