高一 化学 化学8 请详细解答,谢谢! (26 13:27:33)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/02 19:04:57
将m克含Fe2O3.nH2O杂质的Al2O3样品溶解在过量的200mL pH=1的稀H2SO4溶液中,然后向其中加入100mLNH3.H2O溶液,使Fe3+和Al3+恰好全部转化为沉淀,所加NH3.H2O溶液的物质的量浓度为多少

设硫酸溶解后得到的溶液里有Fe3+ xmol,Al3+ ymol
由题意: Fe2O3 + 3H2SO4 ===Fe2(SO4)3 +3H2O
Al2O3 +3H2SO4 ====Al2(SO4)3 +3H2O
所以消耗的n(H+)=(3x+3y)
余下的H+物质的量为:0.2*10^(-1)mol-3(x+y)=0.02-3(x+y)mol
又 Fe3+ +3NH3.H2O ==Fe(OH)3 +3NH4+
Al3+ +3NH3.H2O===Al(OH)3 +3NH4+
所以Fe3+和Al3+需要消耗的NH3.H2O物质的量为3(x+y)mol
要沉淀Fe3+和Al3+,必须要把多余的H+中和掉,又需要NH3.H2O物质的量为0.02-3(x+y) mol
那么总共需要NH3.H2O物质的量为0.02-3(x+y) +3(x+y)=0.02mol
所以所加NH3.H2O溶液的物质的量浓度0.02/0.1 mol/L=2mol/L

Fe2O3.nH2O + 2H+ -------Fe3+ + 3NH3.H2O = Fe(OH)3
Al2O3 + 2H+ -------Al3+ + 3NH3.H2O = Al(OH)3
可以看出硫酸与氨水的物质的量的比为1:3
所加NH3.H2O溶液的物质的量浓度为 0.1/2 *3/0.1L= 1.5mol/L

Fe2O3.nH2O + 2H+ -------Fe3+ + 3NH3.H2O = Fe(OH)3
Al2O3 + 2H+ -------Al3+ + 3NH3.H2O = Al(OH)3
可以看出硫酸与氨水的物质的量的比为1:3

氮元素守恒,纵观前后反应,nh3.h2o中的n最终都成了nh4+,而最后溶液中的阴离子是so42-阳离子是nh4+(al3+,fe3+沉淀,h+与nh3.h2o中和,中和反应先发生)由溶液电中性得
n(so42-)=0.2*0.1=0.02mol/L
2n(so42-)=n(nh4+)=n(nh3.h2o)=0.02*2=0.04mol
n(