Question

2．在氯化镁和氯化铝的混合液中，Mg²⁺的物质的量为0.04mol，Al³⁺的物质的量为0.06mol．要使Mg²⁺全部转化为沉淀而分离出来，至少需要加入4mol/L NaOH溶液的体积为（　　）

• A． 40mL
• B． 72mL
• C． 80mL
• D． 128mL

Answer 1

分析 根据电荷守恒可知：2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=n（Cl^-），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：Mg²⁺的物质的量为0.04mol，Al³⁺的物质的量为0.06mol，
溶液中存在2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=n（Cl^-）=2×0.04+3×0.06=0.26mol，
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，
可知至少需要加入4mol/L NaOH溶液的体积为$\frac{0.32mol}{4mol/L}$=0.08L=80mL，
故选C．

点评 本题考查离子反应的计算，为高频考点，把握发生的反应及原子、电荷守恒为解答的关键，注意利用守恒思想简化解题，解答关键在于清楚反应后溶液为NaCl、NaAlO₂的混合液，题目难度中等．