Question

13．現有16.8g由Fe、Fe₂O₃、Al、Al₂O₃組成的混合物，將它完全溶解在600mL2mol/L的硫酸溶液中，收集到標準狀況下的氣體8.96L．已知混合物中Fe、Fe₂O₃、Al、Al₂O₃的質量分數分別為16.7%、16.1%、38.1%、29.1%，欲使溶液中的金屬離子完全沉淀，至少應加入3mol/LNaOH溶液的體積是（　�。�

• A． 800mL
• B． 300mL
• C． 600mL
• D． 900mL

Answer 1

分析 Fe、Fe₂O₃、Al、Al₂O₃組成的混合物，完全溶解在H₂SO₄溶液中生成硫酸鹽，硫酸可能有剩余，再向反應后的溶液中加入NaOH溶液使溶液中的金屬陽離子完全轉化為氫氧化物沉淀，此時溶液中溶質為Na₂SO₄，根據硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄），根據鈉離子守恒有n（NaOH）=2n（Na₂SO₄），進而計算NaOH溶液體積．

解答 解：Fe、Fe₂O₃、Al、Al₂O₃組成的混合物，完全溶解在H₂SO₄溶液中生成硫酸鹽，硫酸可能有剩余，再向反應后的溶液中加入NaOH溶液使溶液中的金屬陽離子完全轉化為氫氧化物沉淀，此時溶液中溶質為Na₂SO₄，根據硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=n（H₂SO₄）=0.6L×2mol/L=1.2mol，根據鈉離子守恒有n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）=1.2mol×2=2.4mol，故加入3mol/L的NaOH溶液體積為$\frac{2.4mol}{3mol/L}$=0.8L=800mL，故選A．

點評 本題考查混合物的計算，難度中等，關鍵是理解反應過程，根據離子守恒計算，利用常規法無法計算，側重對學生思維能力的考查．