Question

在Mg(NO₃)₂和Al(NO₃)₃的混合液中，NO₃^-的物质的量为0.7mol。向该溶液中加入100mL8mol·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AlO₂^-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)。

Answer 1

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

(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⁺)＝。?