Question

【題目】在Mg（NO3）2和Al（NO3）3的混合溶液中，NO3﹣的物質的量為0.7mol．向該溶液中加入100mL 8molL﹣1的KOH溶液，使之充分反應，反應前，若Al3+的物質的量與混合溶液中離子總物質的量的比值為x． （不考慮Mg2+和Al3+的水解及水的電離所引起的離子總數的變化）
（1）x的取值范圍是 ．
（2）當KOH剛好完全消耗，且Al3+全部轉化為AlO2﹣時，x的取值范圍 ．
（3）將（2）中的x值記為x1 ， 則： 當0＜x＜x1時，反應生成的沉淀物的化學式為 ．
當x＞x1時反應生成的沉淀物的化學式為
（4）若反應前Al3+的物質的量為a mol，則a=（用含x的代數式表示）．

Answer 1

【答案】
（1）0＜x＜0.25
（2）0.1
（3）Mg（OH）2；Al（OH）3和Mg（OH）2
（4）
【解析】解：（1）當完全為Al（NO3）3時，x有最大值，硝酸根離子的物質的量為0.7mol，則鋁離子的物質的量為：0.7mol× = mol，則：x= =0.25，由于是硝酸鎂和硝酸鋁的混合物，則x＜0.25，所以x的范圍為：0＜x＜0.25，所以答案是：0＜x＜0.25；（2）當KOH剛完全消耗且Al3+全部轉換成AlO2﹣時，此時溶液中溶質為KNO3、KAlO2 ， 根據守恒可知：n（K+）=n（NO3﹣）+n（AlO2﹣），故n（AlO2﹣）=0.1L×8mol/L﹣0.7mol=0.1mol，故：n（Al3+）=0.1mol，根據電荷守恒可知，n（Mg2+）= = =0.2mol，則：x= =0.1，所以答案是：0.1；（3）當0＜x≤0.1時，氫氧化鉀過量，鋁離子完全轉化成AlO2﹣ ， 生成的沉淀為Mg（OH）2；當0.1＜x＜0.25時，氫氧化鉀不足，生成的沉淀為Al（OH）3和Mg（OH）2的混合物，所以答案是：Mg（OH）2；Al（OH）3和Mg（OH）2；（4）設溶液中Al3+的物質的量為a mol，由電荷守恒可知Mg2+的物質的量為： ，溶液中離子總的物質的量為三種離子之和，也等于 mol，故： +amol+0.7mol= mol，
解得：a= ，所以答案是： ．