Question

现有16.8g由Fe、Fe₂O₃、Al、Al₂O₃组成的混合物，将它完全溶解在600mL2mol/L的硫酸溶液中，收集到标准状况下的气体8.96L。已知混合物中Fe、Fe₂O₃、Al、Al₂O₃的质量分数分别为16.7%、16.1%、38.1%、29.1%，欲使溶液中的金属离子完全沉淀，至少应加入3mol/LNaOH溶液的体积是 （    ）。

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

Answer

A

【解析】

Fe、Fe2O3、Al、Al2O3组成的混合物，完全溶解在H2SO4溶液中生成硫酸盐，硫酸可能有剩余，再向反应后的溶液中加入NaOH溶液，使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀，此时溶液中溶质为Na2SO4，根据硫酸根守恒可得：n（Na2SO4）= n（H2SO4） = 0.6 L ×2 mol/L = 1.2 mol，根据钠离子守恒可得：n（NaOH）= 2n（Na2SO4）= 2 × 1.2 mol = 2.4 mol，所以加入3mol/L的NaOH溶液的体积为2.4 mol ÷ 3 mol/L = 0.8L =800 mL，故A项正确。综上所述，符合题意的选项为A。

点睛：本题考查有关混合物的计算，是一道较难的题目，侧重对学生思维能力的考查。用常规方法无法计算，解题关键是理解反应过程，根据离子守恒计算。