在200mL氯化镁和氯化铝的混合液中,Mg2+的物质的量浓度为0.2mol/L,Cl-的物质的量浓度为1.3mol/L.要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需要加入 4mol/L NaOH溶液的体积为(  )A. 40mLB. 72mLC. 80mLD. 128mL

问题描述:

在200mL氯化镁和氯化铝的混合液中,Mg2+的物质的量浓度为0.2mol/L,Cl-的物质的量浓度为1.3mol/L.要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,至少需要加入 4mol/L NaOH溶液的体积为(  )
A. 40mL
B. 72mL
C. 80mL
D. 128mL

溶液中存在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+)=

1
3
×(0.26mol-0.04mol×2)=0.06mol,
欲使Mg2+全部沉淀分离出来,可发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,Al3+应恰好转化为AlO2-,反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液,利用Na、Cl、Al原子守恒,有n(NaOH)=n(NaCl)+(NaAlO2)=n(Cl-)+n(Al3+)=0.26mol+0.06mol=0.32mol,
属于至少需要加入4mol/L NaOH溶液的体积为
0.32mol
4mol/L
=0.08L=80mL,
故选C.
答案解析:根据电荷守恒可知:2n(Mg2+)+3n(Al3+)=n(Cl-),据此计算n(Al3+).欲使Mg2+全部沉淀分离出来,可发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,Al3+应恰好转化为AlO2-,反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液,利用Na、Cl、Al原子守恒,有n(NaOH)=n(NaCl)+(NaAlO2)=n(Cl-)+n(Al3+),进而计算需要氢氧化钠溶液体积.
考试点:有关混合物反应的计算.
知识点:本题考查了有关混合物的计算,题目难度中等,注意利用守恒思想简化解题,解答关键在于清楚反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液.