将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入到300mL4mol/L的稀硫酸中，生成标准状况下6.72L气体．向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH溶液时，所得沉淀的物质的量（mol）与滴加KOH

Question

将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入到300mL4mol/L的稀硫酸中，生成标准状况下6.72L气体．向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH溶液时，所得沉淀的物质的量（mol）与滴加KOH溶液的体积（mL）之间的关系如图所示：

（1）OA对应反应的离子方程式为___，BC对应反应的离子方程式为___；
（2）c（KOH）=___mol/L，混合物中氧化铝的物质的量为___mol；
（3）A点对应的数值为___；
（4）在中学阶段，实验室里检验B点对应的溶液中的阳离子时，所观察到的现象是___．
（5）向C点对应的溶液中通入足量的CO₂所发生反应的离子方程式为___．

Answer 1

由图可知，从开始至加入KOH溶液到A，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H₂SO₄+2KOH=K₂SO₄+2H₂O；继续滴加KOH溶液，到氢氧化钾溶液为600mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和Al（OH）₃，发生反应：3OH^-+Al³⁺=Al（OH）₃↓，2OH-+Mg²⁺=Mg（OH）₂↓，溶液为硫酸钾溶液．再继续滴加KOH溶液，氢氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水，发生反应Al（OH）₃+KOH=KAlO₂+2H₂O，沉淀部分溶解．
（1）OA段，氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水，离子方程式：H⁺+OH^-=H₂O；BC段，继续滴加KOH溶液，氢氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水，发生反应Al（OH）₃+KOH=KAlO₂+2H₂O，离子方程式：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O； Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）硫酸的物质的量为：0.3L×4mol/L=1.2mol，B点溶液为硫酸钾溶液，依据2K⁺～SO₄^2-，则钾离子物质的量为2.4mol，即加入氢氧化钾物质的量为2.4mol，则氢氧化钾物质的量浓度为：2.4mol÷0.6L=4mol/L；
混合物加入到300mL4mol/L的稀硫酸中，生成标准状况下6.72L气体，物质的量为(6.72L)/(22.4L/mol)=0.3mol，由2Al～3H₂↑，可知铝的物质的量为0.2mol，BC段消耗氢氧化钾物质的量为：0.1L×4mol/L=0.4mol，发生反应：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，可知氢氧化铝物质的量为0.4mol，依据铝原子个数守恒，含有氧化铝的物质的量为：(0.4-0.2)/(2)=0.1mol；
故答案为：4；0.1；
（3）依据加入700mL氢氧化钾后沉淀物质的量为0.2mol，得溶液中含镁离子物质的量为0.2mol，沉淀镁离子消耗0.4mol氢氧化钾，沉淀0.4mol铝离子需要消耗氢氧化钾物质的量为0.4mol×3=1.2mol，所以OA段消耗氢氧化钾物质的量为：0.6L×4mol/L-0.4mol-1.2mol=0.8mol，消耗氢氧化钾体积：(0.8mol)/(4mol/L)=0.2L，即200mL；
故答案为：200；
（4）检验钾离子可以用焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色；
故答案为：透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色；
（5）C点溶液为偏铝酸钾溶液，通入足量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钾，反应的离子方程式：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
故答案为：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．