Question

某硫酸鎂和硫酸鋁的混合溶液中，c（Mg²⁺）=2mol?L^-1，=6.5mol?L^-1，若將200mL此混合液中的Mg²⁺、Al³⁺分離，至少應加入1.6mol?L^-1氫氧化鈉溶液的體積是

1. A.
   0.5L
2. B.
   1.625L
3. C.
   1.8L
4. D.
   2L

Answer 1

D
分析：根據(jù)電荷守恒可知，原溶液中2c（Mg²⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-），據(jù)此計算c（Al³⁺），進而溶液計算n（Al³⁺）．要使原混合液中的Mg²⁺、Al³⁺分離，加入的氫氧化鈉恰好使Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂，Al³⁺轉化為Al（OH）₃，需要的氫氧化鈉的體積最小，此時溶液中溶質為硫酸鈉、偏鋁酸鈉，根據(jù)鈉元素守恒可知n（Na⁺）=2n（SO₄^2-）+n（AlO₂^-），據(jù)此計算n（Na⁺），根據(jù)V=計算氫氧化鈉的體積．
解答：根據(jù)電荷守恒可知，原溶液中2c（Mg²⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-），所以2×2mol/L+3c（Al³⁺）=2×6.5mol/L，所以c（Al³⁺）=3mol/L，
所以原溶液中n（Al³⁺）=0.2L×3mol/L=0.6mol．
要使原混合液中的Mg²⁺、Al³⁺分離，加入的氫氧化鈉恰好使Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂，Al³⁺轉化為Al（OH）₃，需要的氫氧化鈉的體積最小，
此時溶液中溶質為硫酸鈉、偏鋁酸鈉，
根據(jù)鈉元素守恒可知n（Na⁺）=2n（SO₄^2-）+n（AlO₂^-）=2×0.2L×6.5mol/L+0.6mol=3.2mol，
所以至少應加入1.6mol?L^-1氫氧化鈉溶液的體積為=2L．
故選D．
點評：本題考查離子方程式的計算，難度中等，判斷加入的氫氧化鈉恰好使Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂，Al³⁺轉化為Al（OH）₃，需要的氫氧化鈉的體積最小是解題關鍵，注意計算中守恒的運用．