Question

15．在1L硫酸铝、硫酸钾和明矾的混合溶液中，如果SO₄^2-浓度为0.4mol/L，当加入等体积0.4mol/LKOH溶液时，生成的沉淀恰好完全溶解，反应后混合溶液中K⁺的浓度是（　　）

• A． 0.225mol/L
• B． 0.125mol/L
• C． 0.25mol/L
• D． 0.45mol/L

Answer 1

分析 根据当加入等体积0.4mol/L KOH溶液时，生成的沉淀恰好完全溶解，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：体积均为1L，铝离子的物质的量是x
由于生成沉淀完全溶解，所以反应为
Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O
1     4
x   0.4mol
$\frac{1}{x}=\frac{4}{0.4}$
得x=0.1mol，即含有0.1molAl³⁺，
原溶液中只含有K⁺，Al³⁺和SO₄^2-，根据电荷守恒，则
n（K⁺）+3n（Al³⁺）=2n（SO₄^2-），而n（Al³⁺）=0.1mol，n（SO₄^2-）=0.4mol，
所以n（K⁺）+3×0.1mol=2×0.4mol，得n（K⁺）=0.5mol，
而反应时又KOH引入了0.4molK⁺，所以K⁺总量为0.9mol，此时溶液体积变为2L，故c（K⁺）=0.45mol/L，
故选：D．

点评 本题考查有关混合物的计算，题目难度不大，注意根据质量守恒和电荷守恒的角度解答是解题的关键．