题目
在Mg(NO3)2和Al(NO3)3的混合液中,NO的物质的量为0.7 mol。向该溶液中加入100 mL 8 mol·L-1KOH溶液,使之充分反应。反应前,若Al3+的物质的量与混合溶液中离子总物质的量的比值为x。(不考虑Mg2+和Al3+的水解及水的电离所引起的离子总数的变化)(1)x的取值范围是:________________。(2)当KOH刚好完全消耗,且Al3+全部转化为AlO时,x的值为________。(3)将(2)中的x记为x1,则当0<x≤x1时,反应生成的沉淀物的化学式为________;当x>x1时反应生成的沉淀的化学式为____________________。(4)若反应前Al3+的物质的量为a mol,则a=________(用含x的代数式表示)。
答案:解析:(1)根据电荷守恒可得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+)],故由铝离子的物质的量的范围可得0<x<0.25;(2)根据题目信息可得2n(Mg2+)+3n(Al3+)=0.7,2n(Mg2+)+4n(Al3+)=0.8,所以此时n(Al3+)=0.1 mol,n(Mg2+)=0.2 mol,故x=0.1。(3)若0<x≤x1时,说明KOH溶液过量,此时铝元素将全部转化为偏铝酸根离子,而沉淀只有Mg(OH)2。若x>x1时,KOH不足,所产生的沉淀既有Mg(OH)2又有Al(OH)3。(4)由x=n(Al3+)/[1.05-0.5n(Al3+)]可得n(Al3+)=。答案:(1)0<x<0.25 (2)0.1 (3)Mg(OH)2 Mg(OH)2和Al(OH)3 (4)