二、电荷守恒

例1.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)n Clm·yHO]x,式中m等于( )

A.3-n B.6-n C.6+n D.3+n

解析：由电荷守恒有：3n(Al3+)=n(OH-)+m(Cl-)

即3×2=n+m m =6-n

例2.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x mol,依电荷守恒有：3n(Fe3+) + 2n(Fe2+) = 2n(O2-)

即：3x + 2(0.95-x)= 2×1 x=0.1

+3价的Fe占总铁量的0.1/0.95×100% = 10.5%

例3.将 K2SO4 和 Al2(SO4)3 和 KAl(SO4)2 三种溶液混合，加H2SO4酸化。测得c(SO42-)=0.105 mol/L,

c(Al3+)=0.055 mol,pH=2.0(假设 H2SO4 完全电离为 H+ 和SO42-),则c(K+)为( )。

A. 0.045 mol/L B. 0.035 mol/L C. 0.055 mol/L D. 0.040 mol/L

解析：因pH=2.0 所以c(H+)= 0.01 mol/L,c(OH-)很小，忽略不计。根据电荷守恒有：c(K+)+ 3c(Al3+)+c(H+)= 2c(SO42-) 解之：c(K+)=0.035 mol/L

例4.现有 K2SO4 和 Al2(SO4)3 和 KAl(SO4)2 的混合溶液，其中n(SO42-)=2 mol,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2 mol KOH 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2 mol KOH 溶液，由反应

Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O n(Al3+)=n(OH-)/4=0.5 mol

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2 mol KOH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)=2.5 mol

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