Question

10．某同学将0.1mol/L的K₂SO₄溶液V₁L与0.2mol/L的Al₂（SO₄）₃溶液V₂ L混合，再加入V₃L蒸馏水，假定溶液总体积V总=V₁+V₂+V₃．并测得混合液中三种离子物质的量浓度分别为：K⁺：0.1mol/L，Al³⁺：0.1mol/L，SO₄^2-：0.2mol/L，则下列判断正确的是（　　）

• A． 一定是2L K₂SO₄溶液和1L Al₂（SO₄）₃溶液混合，再加1L蒸馏水
• B． 三种液体体积比为V₁：V₂：V₃=2：1：1
• C． 混合液中K⁺浓度与Al³⁺浓度数值之和大于SO₄^2-浓度数值
• D． 混合液中K₂SO₄ 物质的量等于Al₂（SO₄）₃物质的量的一半

Answer 1

分析 c（K⁺）=$\frac{0.2mol/L×{V}_{1}L}{{V}_{总}}$=$\frac{0.2{V}_{1}}{{V}_{总}}$mol/L  ①
（Al³⁺）=$\frac{0.4mol/L×{V}_{2}L}{{V}_{总}L}$=$\frac{0.4{V}_{2}}{{V}_{总}}$mol/L  ②
（SO₄^2-）=$\frac{0.1mol/L×{V}_{1}L+0.6mol/L×{V}_{2}L}{{V}_{总}L}$=$\frac{0.1{V}_{1}+0.6{V}_{2}}{{V}_{总}}$mol/L ③
将$\frac{①}{②}$可求出$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$；
从而求出V_总，即可求出V₁：V₂：V₃．
据此分析．

解答 解：c（K⁺）=$\frac{0.2mol/L×{V}_{1}L}{{V}_{总}}$=$\frac{0.2{V}_{1}}{{V}_{总}}$mol/L  ①
（Al³⁺）=$\frac{0.4mol/L×{V}_{2}L}{{V}_{总}L}$=$\frac{0.4{V}_{2}}{{V}_{总}}$mol/L  ②
（SO₄^2-）=$\frac{0.1mol/L×{V}_{1}L+0.6mol/L×{V}_{2}L}{{V}_{总}L}$=$\frac{0.1{V}_{1}+0.6{V}_{2}}{{V}_{总}}$mol/L ③
将$\frac{①}{②}$可求出$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=2：1．
设V₁=2L，则V₂=1L，带入③可得V总=4L，故V₃=1L．即三种液体体积比为V₁：V₂：V₃=2：1：1．
A、三种液体体积比为V₁：V₂：V₃=2：1：1，故混合溶液可以是2L K₂SO₄溶液和1L Al₂（SO₄）₃溶液混合，再加1L蒸馏水，但不一定，故A错误；
B、三种液体体积比为V₁：V₂：V₃=2：1：1，故B正确；
C、由于混合液中三种离子物质的量浓度分别为：K⁺：0.1mol/L，Al³⁺：0.1mol/L，SO₄^2-：0.2mol/L，故K⁺浓度与Al³⁺浓度数值之和等于SO₄^2-浓度数值，故C错误；
D、混合液中K₂SO₄ 物质的量与Al₂（SO₄）₃的物质的量之比为：$\frac{0.1mol/L×2L}{0.2mol/L×1L}$=1：1，故两者的物质的量相等，故D错误．
故选B．

点评 本题考查了溶液混合后的有关计算，综合性较强，难度适中，注意解题方法的掌握．