Question

在硫酸铝、硫酸和硫酸镁的混合溶液200mL中，c（SO₄^2-）=0.80mol?L^-1，当加入等体积1.6mol?L^-1KOH溶液时，生成的沉淀最多，再加入过量的KOH溶液后，经过滤、洗涤、干燥，得到白色沉淀2.32g．则反应前的混合溶液中c（A1³⁺）可能是（　　）

• A、0.20 mol?L^-1
• B、0.40 mol?L^-1
• C、0.80 mol?L^-1
• D、1.20 mol?L^-1

Answer 1

分析：在硫酸铝、硫酸和硫酸镁的混合溶液中，加入等体积KOH溶液时，生成的沉淀最多，发生反应：H⁺+OH^-=H₂O、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃沉淀，此时溶液中溶质为K₂SO₄，再加入过量的KOH溶液后，发生反应：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al（OH）₃溶解，得白色沉淀2.32g为Mg（OH）₂，根据n=

m

M

计算Mg（OH）₂的物质的量，根据镁离子守恒计算原溶液中c（Mg²⁺），根据电荷守恒可知，原溶液中c（H⁺）+2c（Mg²⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-），当原溶液中没有硫酸，即不含H⁺时，原溶液中c（Al³⁺）最大，据此确定c（Al³⁺）范围解答．

解答：解：在硫酸铝、硫酸和硫酸镁的混合溶液中，加入等体积KOH溶液时，生成的沉淀最多，发生反应：H⁺+OH^-=H₂O、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃沉淀，此时溶液中溶质为K₂SO₄，再加入过量的KOH溶液后，发生反应：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al（OH）₃溶解，得白色沉淀2.32g为Mg（OH）₂，其物质的量=

2.32g

58g/mol

=0.04mol，根据镁离子守恒可知，原溶液中c（Mg²⁺）=

0.04mol

0.2L

=0.2mol/L，根据电荷守恒可知，原溶液中c（H⁺）+2c（Mg²⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-），当原溶液中没有硫酸，即不含H⁺时，原溶液中c（Al³⁺）最大，与原溶液中c_极大值（Al³⁺）=（0.8mol/L×2-0.2mol/L×2）÷3=0.4mol/L，故原溶液中0＜c（Al³⁺）＜0.4mol/L，
故选A．

点评：本题考查混合物的有关计算，清楚反应过程是解题关键，注意利用电荷守恒与极限法进行解答，难度中等．