把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁:另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡.则原混合溶液中钾离子的物质的量浓度为(  )A. 2(2b−a)V mol•L-1B. (2b−a)V mol•L-1C. 2(b−a)V mol•L-1D. (b−a)V mol•L-1

问题描述:

把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁:另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡.则原混合溶液中钾离子的物质的量浓度为(  )
A.

2(2b−a)
V
 mol•L-1
B.
(2b−a)
V
 mol•L-1
C.
2(b−a)
V
 mol•L-1
D.
(b−a)
V
 mol•L-1

混合溶液分成两等份,每份溶液浓度与原溶液浓度相同,
一份加加氢氧化钠溶液时发生反应:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,由方程式可知每份溶液中n(Mg2+)=

1
2
n(OH-)=
1
2
amol,
另一份BaCl2的溶液,发生反应:Ba2++SO42-═BaSO4↓,由方程式可知n(SO42-)=n(Ba2+)=n(BaCl2)=bmol,
由电荷守恒可知每份中2n(Mg2+)+n(K+)=2n(SO42-),故每份中溶液n(K+)=2bmol-2×
1
2
amol=(2b-a)mol,故原溶液中钾离子浓度=
(2b−a)mol
V
2
L
=
2(2b−a)
V
mol/L,
故选:A.
答案解析:两等份溶液中,一份加氢氧化钠溶液时发生反应:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,由方程式可知每份溶液中n(Mg2+)=
1
2
n(OH-),另一份加BaCl2的溶液,发生反应:Ba2++SO42-═BaSO4↓,由方程式可知n(SO42-)=n(Ba2+),再利用电荷守恒可知每份中2n(Mg2+)+n(K+)=2n(SO42-),据此计算每份中n(K+),根据c=
n
V
计算钾离子浓度.
考试点:物质的量浓度的相关计算.
知识点:本题考查离子反应的有关混合计算,难度中等,根据电荷守恒计算钾离子的物质的量是关键.