Question

12．把V L含有MgSO₄和Al₂（SO₄）₃的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使铝离子完全转化为AlO₂^-；另一份加入含b mol BaCl₂的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为BaSO₄．则原混合溶液中Mg²⁺的浓度为（　　）

• A． $\frac{8b-3a}{2V}$mol•L^-1
• B． $\frac{8b-3a}{V}$mol•L^-1
• C． $\frac{a-2b}{V}$mol•L^-1
• D． $\frac{a-2b}{2V}$mol•L^-1

Answer 1

分析 混合溶液分成两等份，每份溶液浓度相同，设每份溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺的物质的量分别为x、y；一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使铝离子完全转化为AlO₂^-，则：①2x+4y=amol；
另一份加入含bmol BaCl₂的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为BaSO₄，根据钡离子与硫酸根守恒可知该份中n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=n（BaCl₂），再利用电荷守恒可知每份中2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=2（SO₄^2-），即：②2x+3y=2bmol，据此计算每份中n（Mg²⁺），根据c=$\frac{n}{V}$计算镁离子浓度．

解答 解：混合溶液分成两等份，每份溶液浓度相同，设每份溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺的物质的量分别为x、y，
一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使铝离子完全转化为AlO₂^-，则：①2x+4y=amol，
另一份加入含bmol BaCl₂的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为BaSO₄，根据钡离子与硫酸根守恒可知该份中n（SO₄^2-）=BaSO₄=n（BaCl₂）=bmol；
由电荷守恒可知每份中：2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=2（SO₄^2-），即：②2x+3y=2bmol，
联立①②解得：x=$\frac{8b-3a}{2}$mol、y=（a-2b）mol，
每份溶液的体积为0.5VL，则每份混合溶液中Mg²⁺的浓度为：c（Mg²⁺）=$\frac{\frac{8b-3a}{2}mol}{0.5VL}$=$\frac{8b-3a}{V}$mol/L，
溶液具有均一性，则原混合液中镁离子的浓度为：$\frac{8b-3a}{V}$mol/L，
故选B．

点评 本题考查了混合物的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握电荷守恒在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．