Question

6．硫酸鋁、硫酸鉀、明礬三種物質(zhì)組成的混合物中，當(dāng)SO₄^2-的濃度為0.20mol•L^-1時，加入等體積的0.20mol•L^-1的KOH溶液（混合后溶液體積變化忽略不計），使生成的白色沉淀恰好溶解，那么最后混合物中K⁺的濃度是（　�。�

• A． 0.20 mol•L^-1
• B． 0.25 mol•L^-1
• C． 0.225 mol•L^-1
• D． 0.45 mol•L^-1

Answer 1

分析 硫酸鋁、硫酸鉀和明礬的混合溶液實際為硫酸鋁、硫酸鉀的混合溶液．加入等體積等SO₄^2-濃度的KOH溶液時，生成的沉淀恰好完全溶解，發(fā)生總反應(yīng)為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，根據(jù)方程式可知，原溶液中c（Al³⁺）=$\frac{1}{4}$c（OH^-），根據(jù)溶液呈電中性可知，原混合溶液中3c（Al³⁺）+c（K⁺）=2c（SO₄²），據(jù)此計算原溶液中K⁺離子的濃度，溶液中鉀離子包括KOH含有的與原溶液中的鉀離子，令溶液體積都是1L，根據(jù)n=cV計算混合后溶液中n（K⁺），進(jìn)而計算混合后K⁺的濃度

解答 解：硫酸鋁、硫酸鉀和明礬的混合溶液實際為硫酸鋁、硫酸鉀的混合溶液．加入等體積等SO₄^2-濃度 KOH溶液時，生成的沉淀恰好完全溶解，發(fā)生總反應(yīng)Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，根據(jù)方程式可知，n（Al³⁺）=$\frac{1}{4}$n（OH^-），所以原溶液中c（Al³⁺）=$\frac{1}{4}$c（OH^-）=$\frac{1}{4}$×0.2mol/L=0.05mol/L，根據(jù)溶液呈電中性可知，原混合溶液中3c（Al³⁺）+c（K⁺）=2c（SO₄^2-），所以原溶液中c（K⁺）=2c（SO₄^2-）-3c（Al³⁺）=2×0.2mol/L-3×0.05mol/L=0.25mol/L，
令混合溶液與氫氧化鉀溶液的體積都是1L，則混合后溶液中n（K⁺）=1L×（0.25mol/L+0.2mol/L）=0.45mol，故反應(yīng)后的溶液中K⁺的濃度為$\frac{0.45mol}{1L+1L}$=0.225mol/L，
故選：C．

點評 本題考查有關(guān)混合物的計算，題目難度不大，根據(jù)電荷守恒計算原混合溶液中鉀離子濃度是關(guān)鍵．