請回答以下問題:
(1)該結晶水合物中含有的兩種陽離子是___________和___________,陰離子是___________。
(2)試通過計算確定該結晶水合物的化學式。
(3)假設該過程中向該溶液中加入的NaOH溶液的物質的量濃度為5 mol·L-1,請在下圖中畫出生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積的關系示意圖。
(1) Al3+
(2)n()==0.2mol
n()==0.1 mol
根據(jù)離子化合物中陰、陽離子電荷平衡的原理:n()+3n(Al3+)=2n()可得:
n(Al3+)=(2×0.2 mol-0.1 mol)=0.1 mol?
n(H2O)==1.2 mol
該結晶水合物的化學式為NH4 Al (SO4)2·12H2O 〔或(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O〕
(3)?
解析:根據(jù)與NaOH、Ba(OH)2反應的現(xiàn)象,可推知該結晶水合物含、Al3+、。
據(jù)46.6 g BaSO4可計算:n()==0.2 mol,
據(jù)2.24 L NH3可知n()=0.1 mol,
則:n(Al3+)= (2×0.2 mol-0.1 mol)=0.1 mol,
n(H2O)=1.2 mol
n()∶n(Al3+)∶n()∶n(H2O)=1∶1∶2∶12
故該結晶水合物化學式為NH4Al(SO4)2·12H2O或(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O。
由于加入NaOH時,Al3+先生成沉淀,需n(OH-)=0.3 mol,V(NaOH)=60 mL,
然后與OH-反應,需n(OH-)=0.1 mol,V(NaOH)=20 mL,
最后Al(OH)3溶解,需n(OH-)=0.1 mol,V(NaOH)=20 mL,
據(jù)此可作出圖象。
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