Question

（1）現有含Fe₂O₃80%的赤鐵礦100t，理論上可冶煉含Fe95%的生鐵多少噸？
（2）準確稱取6g鋁土礦（含Fe₂O₃、Al₂O₃）樣品，放入盛有100mLHCl的燒杯中，充分反應后過濾，向濾液中加入10mol?L^-1的NaOH溶液，產生的沉淀的量與所加NaOH溶液的體積的關系如圖所示．試求：
①鹽酸的物質的量濃度是多少？
②若b=2.3，則鋁土礦中氧化鋁的質量分數是多少？

Answer 1

（1）由題目可知，m_{（ Fe2O3）═}100t×80%═80t
冶煉得到的鐵的質量：m_（Fe）═80t×（112÷160）═56t
故得到的含Fe95%的生鐵的質量為：m═56t÷95%═58.9t
答：得到含Fe95%的生鐵的質量為58.9t．
（2）由圖象可知，加入氫氧化鈉后過一段時間才出現沉淀，可知鹽酸是過量的，Fe₂O₃、Al₂O₃均已完全反應為FeCl₃、AlCl₃，溶液中的溶質為：FeCl₃、AlCl₃、HCl．
待加入NaOH溶液35ml時，Fe³⁺、Al³⁺已恰好完全沉淀，溶液中的溶質只有NaCl，即_n（Cl^-_）═n_（Na+），∴n（HCl）═n（NaOH）═10mol?L^-1×0.035L═0.35mol
∴c_（HCl）═0.35mol÷0.1L═3.5mol?L^-1
答：鹽酸溶液的濃度為3.5mol?L^-1
（3）由圖象可知，生成的氫氧化鋁溶解消耗的NaOH為10ml，設Al（OH）₃為xmol
Al（OH）₃ ～NaOH
1mol 1 mol
xmol 10mol?L^-1×0.01L
解得x═0.1mol
而 2Al（OH）₃ ～Al₂O₃ 由此可知，n_（Al2O3）═0.05mol
鋁土礦中Al₂O₃的質量分數ω%═0.05mol×102g/mol÷6g×100%═85%
答：鋁土礦中Al₂O₃的質量分數為85%．