Question

16．某200mL氯化镁和氯化铝混合液中c（Mg²⁺）为0.3mol/L，c（Cl^-）为1.2mol/L．要使Mg²⁺全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol/L NaOH溶液的体积为（　　）

• A． 70 mL
• B． 60mL
• C． 80 mL
• D． 128 mL

Answer 1

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×1.2mol/L=0.24mol，
因n（Mg²⁺）=0.3mol/L×0.2L=0.06mol，可知n（Al³⁺）=$\frac{1}{3}$×（0.24mol-0.06mol×2）=0.04mol，
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⁺）=0.24mol+0.04mol=0.28mol，
则至少需要加入4mol/L NaOH溶液的体积为$\frac{0.28mol}{4mol/L}$=0.07L=70mL，
故选A．

点评 本题考查混合物的计算，为高频考点，把握Mg²⁺全部转化为沉淀分离出来时发生的反应、原子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法应用，题目难度不大．