Question

17．現有200mLMgCl₂、AlCl₃的混合溶液，其中c（Mg²⁺）=0.2mol/L，c（Cl^-）=1.3mol/L，要使Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂并使Mg²⁺、Al³⁺分離開來，至少需4mol/L的NaOH溶液多少mL？

Answer 1

分析 根據質量守恒可知2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=n（Cl^-）=0.2L×1.3mol/L=0.26mol，因n（Mg²⁺）=0.2mol/L×0.2L=0.04mol，可知n（Al³⁺）=0.06mol，欲使Mg²⁺全部沉淀分離出來，可發生Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，結合離子方程式計算．

解答 解：溶液中含有鎂離子的物質的量為：n（Mg²⁺）=0.2mol/L×0.2L=0.04mol，
根據電荷守恒可知：2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=n（Cl^-）=0.2L×1.3mol/L=0.26mol，
則鋁離子的物質的量為：n（Al³⁺）=$\frac{1}{3}$（0.26mol-0.04×2）=0.06mol，
欲使Mg²⁺全部沉淀分離出來，可發生Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
則需要強氧化鈉的物質的量為：n（NaOH）=0.04mol×2+0.06mol×4=0.32mol，
需要消耗4molL的強氧化鈉溶液的體積為：V（NaOH）=$\frac{0.32mol}{4mol/L}$=0.08L=80mL，
答：要使Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂并使Mg²⁺、Al³⁺分離開來，至少需4mol/L的NaOH溶液80mL

點評 本題考查混合物反應的計算、離子方程式的計算，為高考常見題型，題目難度中等，試題側重于學生的分析能力和計算能力的考查，根據守恒計算鋁離子的物質的量為解答該題的關鍵．