Question

在200mL氯化镁和氯化铝的混合液中，Mg²⁺的物质的量浓度为0.2mol/L，Cl^-的物质的量浓度为1.3mol/L．要使Mg²⁺全部转化为沉淀分离出来，至少需要加入4mol/L NaOH溶液的体积为？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：根据电荷守恒可知：2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=n（Cl^-），据此计算n（Al³⁺）．欲使Mg²⁺全部沉淀分离出来，可发生Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al³⁺应恰好转化为AlO₂^-，反应后溶液为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⁺），进而计算需要氢氧化钠溶液体积．

解答： 解：溶液中存在2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=n（Cl^-）=0.2L×1.3mol/L=0.26mol，
因n（Mg²⁺）=0.2mol/L×0.2L=0.04mol，可知n（Al³⁺）=

1

3

×（0.26mol-0.04mol×2）=0.06mol，
欲使Mg²⁺全部沉淀分离出来，可发生Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Al³⁺应恰好转化为AlO₂^-，反应后溶液为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⁺）=0.26mol+0.06mol=0.32mol，故至少需要加入4mol/L NaOH溶液的体积为

0.32mol

4mol/L

=0.08L=80mL，
答：至少需要加入4mol/L NaOH溶液80mL．

点评：本题考查化学方程式有关计算，利用守恒思想简化解题，关键在于清楚反应后溶液为NaCl、NaAlO₂的混合液．