Question

【題目】現有8g Fe2O3和CuO的混合物，進行如下實驗：把混合物全部加入到50克足量的硫酸溶液中，完全溶解后，滴加溶質質量分數為8%的氫氧化鈉溶液，滴加氫氧化鈉溶液的質量與生成沉淀質量的關系如圖所示．回答下列問題：

（1）求所用硫酸溶液溶質的質量分數．

（2）求 a的取值范圍．

（3）若a=30，則將此16克混合物用過量的一氧化碳充分還原，求冷卻后所得固體的質量．

Answer 1

【答案】（1）29.4%；（2）0＜a＜50；（3）12.16g．

【解析】（1）設硫酸的質量分數為x

2NaOH﹣﹣﹣Na2SO4﹣﹣﹣H2SO4

80 98

150g×8% 50g×x

=

x=29.4%；

（2）若8克固體全部為Fe2O3，則將鐵元素全部轉化為沉淀所需氫氧化鈉溶液的質量為（y1）

Fe2O3﹣﹣2Fe（OH）3﹣﹣6NaOH

160 240

8g y1×8%

=

y1=150g

所以a=0

同理可得，當8克固體全部為CuO時，y2=100g

所以a=50

所以a的取值范圍：0＜a＜50；

（3）若a=30，則與氫氧化鈉反應的硫酸溶液量為

2NaOH﹣﹣﹣﹣﹣H2SO4

80 98

30g×8% y3×29.4%

=

y3=10g

則溶解氧化物固體的硫酸量為（50﹣10）×29.4%，

這些硫酸能奪取的氧元素為16×40×29.4%÷98=1.92g

剩余固體的量為（8﹣1.92）×2=12.16g．