用守恒法解有关镁、铝和铁的计算题 |
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| 来源：不详 更新时间：2011-11-19 11:10:09 |
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例4：现有K2SO4和Al2(SO4)3和KAl(SO4)2的混合溶液，其中n(SO42-)=2mol向混合溶液逐滴加入KOH，使生成的沉淀刚好完全溶解时，消耗2molKOH溶液，求原溶液中的K+的物质的量？
解析：生成的沉淀刚好完全溶解时，消耗2molKOH溶液，由反应
Al3++4OH-=AlO2-+2H2On(Al3+)=n(OH-)/4=0.5mol
设原溶液中的K+的物质的量为n(K+原），由电荷守恒，对原溶液有
n(K+原）+3n(Al3+)=2n(SO42-)①
加入2molKOH溶液后，由电荷守恒有：
n(K+原）+n(K+加入）=n(AlO2-)+2n(SO42-)②
由Al元素守恒有：n(Al3+)=n(AlO2-)③
联立①②③解得：n(K+原）=2.5mol
例5：某些化学试剂可用于净水。水处理中使用一种无机高分子，化学式为[Al2(OH)nClm·yHO]x，式中m等于
A.3-nB.6-nC.6+nD.3+n
解析：由电荷守恒有：3n(Al3+)=n（OH-）+m（Cl-）
即3×2=n+mm=6-n
例6：非整数比化合物Fe0.95O具有NaCl晶体结构，由于n(Fe):n(O)<1，所以晶体结构存在缺陷，在Fe0.95O中，+3价的Fe占总铁量的（）
A.10.0%B.85.0%C.10.5%D.89.50%
解析：设+3价铁为xmol，依电荷守恒有：3n(Fe3+)+2n(Fe2+)=2n(O2-)，即：3x+2（0.95-x）=2×1x=0.1
+3价的Fe占总铁量的0.1/0.95×100%=10.5%
三、质量守恒或电荷守恒与电解质溶液的相关知识结合。
例7：常温下由HCl、MgCl2、AlCl3组成的混合溶液1.0L，其物质的量浓度分别为0.1mol/L、0.1mol/L、1.2mol/L
(1)已知溶液中的C（Mg2+）与溶液pH的关系为：lgC（Mg2+）=17-2pH
向混合溶液中加入NaOH溶液至pH=9能否析出Mg(OH)2沉淀?
解析：将pH=9代入lgC（Mg2+）=17-2pH计算出C（Mg2+）=0.1mol/L
所以不能析出Mg(OH)2沉淀。
（2）向混合溶液中加入NaOH容液，溶液中AlO2-随pH变化如下表：
试写出碱性条件下AlO2-与pH的关系式：
解析：常温下pH=8时，C（H+）=10-8mol/LC（OH-）=10-6mol/L
C(AlO2-)=10-3mol/L
pH=9时，C（H+）=10-9mol/LC（OH-）=10-5mol/LC(AlO2-)=10-2mol/L
pH=10时，C（H+）=10-10mol/LC（OH-）=10-4mol/LC(AlO2-)=10-1mol/L
pH=11时，C（H+）=10-11mol/LC（OH-）=10-3mol/LC(AlO2-)=100=1mol/L
不难发现C（OH-）=10-3C(AlO2-)①
因为C（OH-）=Kw/C（H+）=10-14/C（H+）②
由pH=-lgC（H+）有C（H+）=10-pH③
联立①②③有：C(AlO2-)=10pH-11（提示：关系式是否正确，可带入检验）
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