Question

15．Fe₂O₃和Al₂O₃的混合物完全溶解于160mL2mol/LHCl溶液中，在所得溶液中滴加NaOH溶液得到如圖，下列說法不正確的是（　�。�

• A． 若a=20mL時(shí)，則混合物中Fe₂O₃占0.02mol
• B． 所滴加的Na0H溶液的濃度為4mol/L
• C． a點(diǎn)處，Na0H溶液的體積為a＜50mL
• D． 若a=20mL，則剩余鹽酸的體積為20mL

Answer 1

分析 根據(jù)圖象可知，當(dāng)加入80mL該氫氧化鈉溶液時(shí)，沉淀的量達(dá)到最大，此時(shí)溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=2mol/L×0.16L=0.32mol，則該氫氧化鈉溶液的濃度為：$\frac{0.32mol}{0.08L}$=4mol/L；溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉溶液體積為90mL-80mL=10mL，消耗氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量為：4mol/L×0.01L=0.04mol，根據(jù)反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，生成氫氧化鋁沉淀的物質(zhì)的量為0.04mol，則氧化鋁的物質(zhì)的量為0.02mol；生成0.04mol氫氧化鋁消耗氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量為：0.04mol×3=0.12mol；消耗氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{0.12mol}{4mol/L}$=0.03L=30mL，則a的值一定小于90mL-30mL=50mL；
當(dāng)a=20mL時(shí)，剩余HCl的物質(zhì)的量為：n（HCl）=n（NaOH）=4mol/L×0.02L=0.08mol，剩余鹽酸的體積為：$\frac{0.08mol}{2mol/L}$=0.04L=40mL；根據(jù)圖象可知，生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀總共消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：4mol/L×（0.08L-0.02L）=0.24mol，則生成氫氧化鐵沉淀消耗了0.12molNaOH，則生成氫氧化鐵沉淀的物質(zhì)的量為：$\frac{0.12mol}{3}$=0.04mol，根據(jù)鐵元素守恒可知n（Fe₂O₃）=$\frac{1}{2}$n[Fe（OH）₃]=0.04mol×$\frac{1}{2}$=0.02mol，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：結(jié)合圖象可知，當(dāng)加入80mL該氫氧化鈉溶液時(shí)，沉淀的量達(dá)到最大，此時(shí)溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=2mol/L×0.16L=0.32mol，則該氫氧化鈉溶液的濃度為：$\frac{0.32mol}{0.08L}$=4mol/L；溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉溶液體積為90mL-80mL=10mL，消耗氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量為：4mol/L×0.01L=0.04mol，根據(jù)反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，生成氫氧化鋁沉淀的物質(zhì)的量為0.04mol，則氧化鋁的物質(zhì)的量為0.02mol；生成0.04mol氫氧化鋁消耗氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量為：0.04mol×3=0.12mol；消耗氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{0.12mol}{4mol/L}$=0.03L=30mL，則a的值一定小于90mL-30mL=50mL；
當(dāng)a=20mL時(shí)，剩余HCl的物質(zhì)的量為：n（HCl）=n（NaOH）=4mol/L×0.02L=0.08mol，剩余鹽酸的體積為：$\frac{0.08mol}{2mol/L}$=0.04L=40mL；根據(jù)圖象可知，生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀總共消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：4mol/L×（0.08L-0.02L）=0.24mol，則生成氫氧化鐵沉淀消耗了0.12molNaOH，則生成氫氧化鐵沉淀的物質(zhì)的量為：$\frac{0.12mol}{3}$=0.04mol，根據(jù)鐵元素守恒可知n（Fe₂O₃）=$\frac{1}{2}$n[Fe（OH）₃]=0.04mol×$\frac{1}{2}$=0.02mol，
A．根據(jù)分析可知，若a=20mL時(shí)，則混合物中Fe₂O₃的物質(zhì)的量為0.02mol，故A正確；
B．根據(jù)計(jì)算可知，該氫氧化鈉溶液的濃度為4mol/L，故B正確；
C．生成氫氧化鋁沉淀最少消耗30mL氫氧化鈉溶液，則a點(diǎn)處，Na0H溶液的體積為a＜50mL，故C正確；
D．若a=20mL，則剩余鹽酸的體積為40mL，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確圖象曲線變化的含義及對應(yīng)反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．