Question

12．把V L含有MgSO₄和Al₂（SO₄）₃的混合溶液分成兩等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使鋁離子完全轉化為AlO₂^-；另一份加入含b mol BaCl₂的溶液，恰好使硫酸根離子完全沉淀為BaSO₄．則原混合溶液中Mg²⁺的濃度為（　　）

• 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 混合溶液分成兩等份，每份溶液濃度相同，設每份溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺的物質的量分別為x、y；一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使鋁離子完全轉化為AlO₂^-，則：①2x+4y=amol；
另一份加入含bmol BaCl₂的溶液，恰好使硫酸根離子完全沉淀為BaSO₄，根據鋇離子與硫酸根守恒可知該份中n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=n（BaCl₂），再利用電荷守恒可知每份中2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=2（SO₄^2-），即：②2x+3y=2bmol，據此計算每份中n（Mg²⁺），根據c=$\frac{n}{V}$計算鎂離子濃度．

解答 解：混合溶液分成兩等份，每份溶液濃度相同，設每份溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺的物質的量分別為x、y，
一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使鋁離子完全轉化為AlO₂^-，則：①2x+4y=amol，
另一份加入含bmol BaCl₂的溶液，恰好使硫酸根離子完全沉淀為BaSO₄，根據鋇離子與硫酸根守恒可知該份中n（SO₄^2-）=BaSO₄=n（BaCl₂）=bmol；
由電荷守恒可知每份中：2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）=2（SO₄^2-），即：②2x+3y=2bmol，
聯立①②解得：x=$\frac{8b-3a}{2}$mol、y=（a-2b）mol，
每份溶液的體積為0.5VL，則每份混合溶液中Mg²⁺的濃度為：c（Mg²⁺）=$\frac{\frac{8b-3a}{2}mol}{0.5VL}$=$\frac{8b-3a}{V}$mol/L，
溶液具有均一性，則原混合液中鎂離子的濃度為：$\frac{8b-3a}{V}$mol/L，
故選B．

點評 本題考查了混合物的計算，題目難度中等，明確發生反應的實質為解答關鍵，注意掌握電荷守恒在化學計算中的應用方法，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．