Question

在Cu(NO₃)₂和Al(NO₃)₃的混合溶液中，的物质的量为0.7 mol。往该混合溶液中加入100 mL 8 mol·L^-1 KOH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的总物质的量的比值为x，(不考虑Cu²⁺、Al³⁺的水解及水的电离所引起的离子总数的变化)

(1)求x的取值范围为____________；

(2)若Al³⁺的物质的量为a mol，则a=____________(用含x的式子表示)；

(3)当KOH刚好完全消耗，且Al³⁺全部转化为，x的值为____________；

(4)设反应中沉淀物总物质的量为y mol，求y与x的关系式［y=f(x)］____________。

Answer 1

解析：(1)由题意知：

所以0＜x＜0.25。

或者当溶液全为Cu(NO₃)₂时，x最小值为0，当溶液全为Al(NO₃)₃时，x最大值为=0.25。

所以0＜x＜0.25。

 

(3)因溶液中n()=0.7 mol，当加入KOH使Cu²⁺和Al³⁺刚好完全沉淀时需KOH 0.7 mol，由

Al(OH)₃+KOH====KAlO₂+2H₂O

0.1 mol   (0.8-0.7) mol=0.1 mol

知n〔Al(OH)₃〕=a mol=0.1 mol，

所以a=0.1，将其代入到a=中解得x=0.1。

(4)由以上解题过程知：0＜a≤0.1时，使Cu²⁺和Al³⁺完全沉淀时剩余的0.1 mol KOH能使生成的Al(OH)₃完全转变成KAlO₂，沉淀只有Cu(OH)₂，且此时0＜x＜0.1，

当0.1＜a＜时，使Cu²⁺和Al³⁺完全沉淀后剩余的KOH不能将Al(OH)₃完全溶解，得到的沉淀为Cu(OH)₂和Al(OH)₃。