Question

10．某同學將0.1mol/L的K₂SO₄溶液V₁L與0.2mol/L的Al₂（SO₄）₃溶液V₂ L混合，再加入V₃L蒸餾水，假定溶液總體積V總=V₁+V₂+V₃．并測得混合液中三種離子物質的量濃度分別為：K⁺：0.1mol/L，Al³⁺：0.1mol/L，SO₄^2-：0.2mol/L，則下列判斷正確的是（　　）

• A． 一定是2L K₂SO₄溶液和1L Al₂（SO₄）₃溶液混合，再加1L蒸餾水
• B． 三種液體體積比為V₁：V₂：V₃=2：1：1
• C． 混合液中K⁺濃度與Al³⁺濃度數值之和大于SO₄^2-濃度數值
• D． 混合液中K₂SO₄ 物質的量等于Al₂（SO₄）₃物質的量的一半

Answer 1

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

解答 解：c（K⁺）=$\frac{0.2mol/L×{V}_{1}L}{{V}_{總}}$=$\frac{0.2{V}_{1}}{{V}_{總}}$mol/L  ①
（Al³⁺）=$\frac{0.4mol/L×{V}_{2}L}{{V}_{總}L}$=$\frac{0.4{V}_{2}}{{V}_{總}}$mol/L  ②
（SO₄^2-）=$\frac{0.1mol/L×{V}_{1}L+0.6mol/L×{V}_{2}L}{{V}_{總}L}$=$\frac{0.1{V}_{1}+0.6{V}_{2}}{{V}_{總}}$mol/L ③
將$\frac{①}{②}$可求出$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=2：1．
設V₁=2L，則V₂=1L，帶入③可得V總=4L，故V₃=1L．即三種液體體積比為V₁：V₂：V₃=2：1：1．
A、三種液體體積比為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蒸餾水，但不一定，故A錯誤；
B、三種液體體積比為V₁：V₂：V₃=2：1：1，故B正確；
C、由于混合液中三種離子物質的量濃度分別為：K⁺：0.1mol/L，Al³⁺：0.1mol/L，SO₄^2-：0.2mol/L，故K⁺濃度與Al³⁺濃度數值之和等于SO₄^2-濃度數值，故C錯誤；
D、混合液中K₂SO₄ 物質的量與Al₂（SO₄）₃的物質的量之比為：$\frac{0.1mol/L×2L}{0.2mol/L×1L}$=1：1，故兩者的物質的量相等，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查了溶液混合后的有關計算，綜合性較強，難度適中，注意解題方法的掌握．