有100mL 溶质为MgCl2和AlCl3的混合溶液,c(Cl-)=1.0mol•L-1,c(Mg2+)=0.2mol•L-1.若不考虑水解因素,则要使其中的Mg2+全部转化为Mg(OH)2沉淀而分离出来,至少需要4mol•L-1的NaOH

问题描述:

有100mL 溶质为MgCl2和AlCl3的混合溶液,c(Cl-)=1.0mol•L-1,c(Mg2+)=0.2mol•L-1.若不考虑水解因素,则要使其中的Mg2+全部转化为Mg(OH)2沉淀而分离出来,至少需要4mol•L-1的NaOH溶液的体积是(  )
A. 25mL
B. 5mL
C. 30mL
D. 100mL

发生反应为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl、AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;
将Mg2+恰好转化为沉淀分离,需要把Al3+全部转化为AlO2-;观察反应方程式可知,此时,溶液恰好为NaCl和NaAlO2溶液,所以,n(Na+)=n(Cl-)+n(Al3+),
Na+来源于4mol/LNaOH溶液,Al3+、Cl-来源于100mLMgCl2和AlCl3混合液溶液,不考虑水解因素,原溶液中根据电荷守恒2[Mg2+]+3[Al3+]=[Cl-]计算得到[Al3+]=0.2mol/L
由离子守恒知:n(Na+)=n(Cl-)+n(Al3+)=0.1L×1mol/L+0.1L×0.2mol/L=0.12mol,所以,需加4mol/LNaOH溶液体积为:

0.12mol
4mol/L
=0.03L=30ml;
故选C.