将总量为4molNa2O2和Al2(SO4)3的混合物投入足量水中,充分反应后生成Ymol沉淀(Y>0),若以x表示原混合物中Na2O2的物质的量.
(1)试建立Y=f(x)的函数关系式,将x的取值Y=f(x)关系式填写在表内(可以不用填满)
x值Y=f(x)(2)作图
网友回答
解:(1)Na2O2为xmol,则Al2(SO4)3为(4-x)mol,
据Na原子守恒得n(NaOH)=2n(Na2O2)=2Xmol,
根据Al原子守恒得n(Al3+)=2n[Al2(SO4)3]=2(4-X)mol,
Na2O2和与H2O反应生成的NaOH,恰好与Al2(SO4)3反应时,生成的Al(OH)3沉淀量最大,所以有n(Al3+):n(NaOH)=1:3,即2(4-X)mol:2Xmol=1:3,解得,X=3,所以(4-X)mol=1mol,即n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]=3:1.
当n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]≤3:1时,NaOH不足,根据NaOH计算Al(OH)3的量,根据OH-守恒有2X=3Y,即Y=X.
由于n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]≤3:1,Y>0;所以Xmol:(4-X)mol≤3:1,X>0,联立解得,0<X≤3.
当n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]>3:1时,Al的存在有Al(OH)3和AlO2-两种,有XmolNa2O2,
则Al2(SO4)3为(4-X)mol,
据Na原子守恒得n(NaOH)=2n(Na2O2)=2Xmol,
根据Al原子守恒得n(AlO2-)=[2(4-X)-Y]mol=(8-2X-Y)mol,由关系式
??? ?Al3+~~3OH-~~Al(OH)3 ;?? ?Al3+~~~~4OH-~~~~~~~~~AlO2-;
????????? ?3Ymol?? ?Ymol????????????? ?4(8-2X-Y)mol???????????? (8-2X-Y)mol
所以,3Ymol+4(8-2X-Y)mol=2Xmol,
解得,Y=32-10X
由于n(Na2O2):n[Al2(SO4)3]>3:1,Y>0;所以Xmol:(4-X)mol>3:1,32-10X>0,联立解得,3<X<3.2
故