Question

16．某200mL氯化鎂和氯化鋁混合液中c（Mg²⁺）為0.3mol/L，c（Cl^-）為1.2mol/L．要使Mg²⁺全部轉(zhuǎn)化為沉淀分離出來，至少需加4mol/L NaOH溶液的體積為（　　）

• A． 70 mL
• B． 60mL
• C． 80 mL
• D． 128 mL

Answer 1

分析 根據(jù)電荷守恒可知：2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=n（Cl^-），據(jù)此計算n（Al³⁺）．欲使Mg²⁺全部沉淀分離出來，可發(fā)生Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al³⁺應(yīng)恰好轉(zhuǎn)化為AlO₂^-，反應(yīng)后溶液為NaCl、NaAlO₂的混合液，利用Na、Cl、Al原子守恒，有n（NaOH）=n（NaCl）+（NaAlO₂）=n（Cl^-）+n（Al³⁺），進而計算需要氫氧化鈉溶液體積．

解答 解：溶液中存在2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=n（Cl^-）=0.2L×1.2mol/L=0.24mol，
因n（Mg²⁺）=0.3mol/L×0.2L=0.06mol，可知n（Al³⁺）=$\frac{1}{3}$×（0.24mol-0.06mol×2）=0.04mol，
欲使Mg²⁺全部沉淀分離出來，可發(fā)生Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al³⁺應(yīng)恰好轉(zhuǎn)化為AlO₂^-，反應(yīng)后溶液為NaCl、NaAlO₂的混合液，利用Na、Cl、Al原子守恒，有n（NaOH）=n（NaCl）+（NaAlO₂）=n（Cl^-）+n（Al³⁺）=0.24mol+0.04mol=0.28mol，
則至少需要加入4mol/L NaOH溶液的體積為$\frac{0.28mol}{4mol/L}$=0.07L=70mL，
故選A．

點評 本題考查混合物的計算，為高頻考點，把握Mg²⁺全部轉(zhuǎn)化為沉淀分離出來時發(fā)生的反應(yīng)、原子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，注意守恒法應(yīng)用，題目難度不大．