Question

某硫酸镁和硫酸铝的混合溶液中，c（Mg²⁺）=2mol?L^-1，c(SO42-)=6.5mol?L^-1，若将200mL此混合液中的Mg²⁺、Al³⁺分离，至少应加入1.6mol?L^-1氢氧化钠溶液的体积是（　　）

• A、0.5L
• B、1.625L
• C、1.8L
• D、2L

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：根据电荷守恒可知，原溶液中2c（Mg²⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-），据此计算c（Al³⁺），进而溶液计算n（Al³⁺）．要使原混合液中的Mg²⁺、Al³⁺分离，加入的氢氧化钠恰好使Mg²⁺转化为Mg（OH）₂，Al³⁺转化为AlO₂^-，需要的氢氧化钠的体积最小，此时溶液中溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，根据钠元素守恒可知n（Na⁺）=2n（SO₄^2-）+n（AlO₂^-），据此计算n（Na⁺），根据V=

n

c

计算氢氧化钠的体积．

解答： 解：根据电荷守恒可知，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⁺分离，加入的氢氧化钠恰好使Mg²⁺转化为Mg（OH）₂，Al³⁺转化为AlO₂^-，需要的氢氧化钠的体积最小，此时溶液中溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，
根据钠元素守恒可知n（Na⁺）=2n（SO₄^2-）+n（AlO₂^-）=2×0.2L×6.5mol/L+0.6mol=3.2mol，
所以至少应加入1.6mol?L^-1氢氧化钠溶液的体积为

3.2mol

1.6mol/L

=2L．
故选D．

点评：本题考查离子方程式的计算，难度中等，判断加入的氢氧化钠恰好使Mg²⁺转化为Mg（OH）₂，Al³⁺转化为Al（OH）₃，需要的氢氧化钠的体积最小是解题关键，注意计算中守恒的运用．