Question

某硫酸镁和硫酸铝的混合溶液中，c（Mg²⁺）=2mol?L^-1，=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

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

Answer 1

D
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Al（OH）₃，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=计算氢氧化钠的体积．
解答：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Al（OH）₃，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=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．