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15.在1L硫酸铝、硫酸钾和明矾的混合溶液中,如果SO42-浓度为0.4mol/L,当加入等体积0.4mol/LKOH溶液时,生成的沉淀恰好完全溶解,反应后混合溶液中K+的浓度是(  )
A.0.225mol/LB.0.125mol/LC.0.25mol/LD.0.45mol/L

分析 根据当加入等体积0.4mol/L KOH溶液时,生成的沉淀恰好完全溶解,求出原溶液中铝离子的浓度,根据电荷守恒计算原溶液中钾离子的浓度,再加上所加KOH的中钾离子的物质的量,可计算反应后钾离子的总浓度.

解答 解:体积均为1L,铝离子的物质的量是x
由于生成沉淀完全溶解,所以反应为
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
1     4
x   0.4mol
$\frac{1}{x}=\frac{4}{0.4}$
得x=0.1mol,即含有0.1molAl3+
原溶液中只含有K+,Al3+和SO42-,根据电荷守恒,则
n(K+)+3n(Al3+)=2n(SO42-),而n(Al3+)=0.1mol,n(SO42-)=0.4mol,
所以n(K+)+3×0.1mol=2×0.4mol,得n(K+)=0.5mol,
而反应时又KOH引入了0.4molK+,所以K+总量为0.9mol,此时溶液体积变为2L,故c(K+)=0.45mol/L,
故选:D.

点评 本题考查有关混合物的计算,题目难度不大,注意根据质量守恒和电荷守恒的角度解答是解题的关键.

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