Question

现有16克氧化铁和氧化铜的混合物，把混合物全部加入到100克的足量硫酸溶液中，完全溶解。

然后滴加150克16%的氢氧化钠溶液，沉淀质量不变。当滴入氢氧化钠质量为a时开始有沉淀求a的取值范围

Answer 1

到滴加150克16%的氢氧化钠溶液，沉淀质量不变时，此时的溶液中只含有硫酸钠一种溶质。
m（NaOH）=150g*16%=24g
n（NaOH）=24g/40gmol^-1=0.6mol
n（Na2SO4）=0.6mol/2=0.3mol
n（H2SO4）=0.3mol
a的取值范围决定于两个极限即16g全部是氧化铁或16g全部是氧化铜。
当16g全部是氧化铁时：
n（氧化铁）=16g/160gmol^-1=0.1mol，此时氧化铁刚好把硫酸完全反应掉。溶液中没有硫酸剩余，所以加入氢氧化钠溶液即刻产生沉淀。即a>0。
当16g全部是氧化铜时，n（氧化铜）=16g/80gmol^-1=0.2mol
0.2mol氧化铜消耗0.2mol硫酸，故溶液中剩余硫酸0.3mol-0.2mol=0.1mol
当加入氢氧化钠溶液时，氢氧化钠优先于硫酸反应，反应掉剩余硫酸需要0.2mol氢氧化钠
（0.2/0.6）*150g=50g，即当氢氧化钠溶液加到50g以后才开始产生沉淀。
所以a的范围为0到50.

Answer 2

根据反应式，每份氧化铁（分子量160）消耗1.5份硫酸，每份氧化铜（分子量79.5，方便计算简化为80）消耗1份硫酸，因此，120克的氧化铜与160克的氧化铁相当。因此，混合物全部为氧化铁时，消耗的硫酸最小，过量的硫酸最多，a值最大；混合物全部为氧化铜时，消耗的硫酸最多，过量的硫酸最少，a值最小。但是，由于硫酸浓度未知，所以a的具体值无法计算。

Answer 3

用极值法，假设16克全是氧化铁或全是氧化铜。
当16g全部是氧化铁时：
n（氧化铁）=16g/160gmol^-1=0.1mol，此时氧化铁刚好把硫酸完全反应掉。溶液中没有硫酸剩余，所以加入氢氧化钠溶液即刻产生沉淀。即a>0。
当16g全部是氧化铜时，n（氧化铜）=16g/80gmol^-1=0.2mol
0.2mol氧化铜消耗0.2mol硫酸，故溶液中剩余硫酸0.3mol-0.2mol=0.1mol
当加入氢氧化钠溶液时，氢氧化钠优先于硫酸反应，反应掉剩余硫酸需要0.2mol氢氧化钠
（0.2/0.6）*150g=50g，即当氢氧化钠溶液加到50g以后才开始产生沉淀。
所以a的范围为0到50.