Question

在Mg(NO₃)₂和Al(NO₃)₃的混合液中，NO₃^-的物質(zhì)的量為0.7mol。向該溶液中加入100mL8mol·L^－1KOH溶液，使之充分反應(yīng)。反應(yīng)前，若Al³⁺的物質(zhì)的量與混合溶液中離子總物質(zhì)的量的比值為x。(不考慮Mg²⁺和Al³⁺的水解及水的電離所引起的離子總數(shù)的變化)
(1)x的取值范圍是：________________。?
(2)當(dāng)KOH剛好完全消耗，且Al³⁺全部轉(zhuǎn)化為AlO₂^-時(shí)，x的值為_(kāi)_______。?
(3)將(2)中的x記為x₁，則當(dāng)0＜x≤x₁時(shí)，反應(yīng)生成的沉淀物的化學(xué)式為_(kāi)_______；當(dāng)x＞x₁時(shí)反應(yīng)生成的沉淀的化學(xué)式為_(kāi)___________________。
(4)若反應(yīng)前Al³⁺的物質(zhì)的量為a mol，則a=________(用含x的代數(shù)式表示)。

Answer 1

(1)0＜x＜0.25　(2)0.1　(3)Mg(OH)₂　Mg(OH)₂和Al(OH)₃　(4)

(1)根據(jù)電荷守恒可得2n(Mg²⁺)+3n(Al³⁺)=0.7〔0＜n(Al³⁺)＜0.7/3〕，x=n(Al³⁺)/［n(Mg²⁺)+n(Al³⁺)+0.7］，所以x=n(Al³⁺)/［1.05－0.5n(Al³⁺)］，故由鋁離子的物質(zhì)的量的范圍可得0＜x＜0.25；
(2)根據(jù)題目信息可得2n(Mg²⁺)+3n(Al³⁺)=0.7，2n(Mg²⁺)+4n(Al³⁺)=0.8，所以此時(shí)n(Al³⁺)＝0.1 mol，n(Mg²⁺)＝0.2 mol，故x=0.1。
(3)若0＜x≤x₁時(shí)，說(shuō)明KOH溶液過(guò)量，此時(shí)鋁元素將全部轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，而沉淀只有Mg(OH)₂。
若x＞x₁時(shí)，KOH不足，所產(chǎn)生的沉淀既有Mg(OH)₂又有Al(OH)₃。
(4)由x=n(Al³⁺)/［1.05－0.5n(Al³⁺)］可得n(Al³⁺)＝。?