Question

（8分）將總物質(zhì)的量為4mol的Na2O2和Al2（SO4）3的混合物投入足量水中，充分反應(yīng)后生成y mol沉淀（y＞0）。若以x表示原混合物中Na2O2的物質(zhì)的量，試建立y=f（x）的函數(shù)關(guān)系式，將x的取值和y=f（x）關(guān)系式填寫在表內(nèi)（可不填滿，也可補(bǔ)充）。

序號(hào)	x值	y=f（x）
①
②
③
④

 

Answer 1

序號(hào)	x取值	y=f(x)
①	0<x≤3	y=2x/3
②	3<x<3.2	y=(32－10x)

【解析】

試題分析：發(fā)生反應(yīng)的有關(guān)反應(yīng)的方程式是：①2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2↑ ；②Al2(SO4)3＋6NaOH-= 2Al(OH)3↓+ 3Na2SO4；③Al(OH)3+ NaOH-= NaAlO2+ 2H2O ；④Al2(SO4)3＋8NaOH= 2NaAlO2-+ 2H2O+ 3Na2SO4；若Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生的NaOH恰好與Al2(SO4)3形成Al(OH)3沉淀，即發(fā)生反應(yīng)①②則二者的物質(zhì)的量的比是3：1，n(Na2O2)=3mol;n(Al2(SO4)3)=1mol，形成沉淀的物質(zhì)的量是2mol，若Na2O2的物質(zhì)的量小于3mol,則Al2(SO4)3過量，形成沉淀的物質(zhì)的量按照不足量的Na2O2為標(biāo)準(zhǔn)堿性計(jì)算，n(Na2O2)=xmol，則y=2x/3;即0<x≤3時(shí)，y=2x/3；若x>3mol時(shí)， NaOH過量，會(huì)發(fā)生反應(yīng)③Al(OH)3+ NaOH-= NaAlO2+ 2H2O ；使形成的沉淀溶解變?yōu)镹aAlO2，沉淀的物質(zhì)的量又減小，反應(yīng)的總方程式是④Al2(SO4)3＋8NaOH= 2NaAlO2-+ 2H2O+ 3Na2SO4；當(dāng)形成的沉淀完全溶解時(shí)，n(Al2(SO4)3)～8n(NaOH)～4 n(Na2O2).即n(Na2O2)=4×4/5=3.2mol, n(Al2(SO4)3)=0.8mol。若3<x<3.2時(shí)，形成的沉淀部分被溶解，剩余的沉淀的物質(zhì)的量取決于過量的NaOH與沉淀的物質(zhì)的量的差值。由于n(Na2O2)=xmol，n(Al2(SO4)3)=(4－x)mol,與水反應(yīng)產(chǎn)生的NaOH的物質(zhì)的量是2xmol，共形成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量是n(Al(OH)3)(總)=2(4－x)mol，形成沉淀消耗NaOH的物質(zhì)的量是n(NaOH)(消耗)=3×2(4－x)mol=6(4－x)mol。過量的NaOH的物質(zhì)的量是n(NaOH)(剩余)=2xmol－6(4－x)mol=(8x-24)mol,由于在反應(yīng)Al(OH)3+ NaOH-= NaAlO2+ 2H2O中二者的物質(zhì)的量的比是1:1，所以溶解的Al(OH)3的物質(zhì)的量也是(8x-24)mol，故剩余沉淀的物質(zhì)的量是n(Al(OH)3)(總)- n(Al(OH)3)(溶解)=2(4－x)mol－(8x-24)mol=(32－10x)mol.即y=(32－10x)mol.

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的量固定的Na2O2和Al2(SO4)3的混合物在水中形成的沉淀與Na2O2的物質(zhì)的量關(guān)系的知識(shí)。