Question

18．在硫酸铝、硫酸钾和明矾[KAl（SO₄）₂•12H₂O]的混合溶液中，SO₄^2-的浓度为4mol/L，当加入等体积4mol/L KOH溶液时，生成的沉淀恰好完全溶解，则反应后溶液中K⁺的浓度约为（　　）

• A． 9 mol/L
• B． 4.5 mol/L
• C． 2.5 mol/L
• D． 2.25 mol/L

Answer 1

分析 根据当加入等体积4mol/L KOH溶液时，生成的沉淀恰好完全溶解，根据反应方程式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：设体积均为1L，由于生成沉淀完全溶解，所以反应为
Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O
 1   4
 x   4mol
则：x=1mol，即溶液中含有1molAl³⁺，
原溶液中只含有K⁺，Al³⁺和SO₄^2-，根据电荷守恒可得：n（K⁺）+3n（Al³⁺）=2n（SO₄^2-），带人n（Al³⁺）=1mol、n（SO₄^2-）=4mol解得：n（K⁺）+3×1mol=2×4mol，
解得：n（K⁺）=5mol，
而反应时又KOH引入了4molK⁺，所以K⁺总量为9mol，
反应后溶液体积变为2L，
所以反应后溶液中钾离子浓度为：c（K⁺）=$\frac{9mol}{2L}$=4.5mol/L，
故选B．

点评 本题考查物质的量浓度的计算，题目难度中等，注意掌握物质的量浓度的概念及计算方法，明确质量守恒和电荷守恒在化学计算中的应用方法．