将0.1摩尔每升的K2SO4溶液,0.2摩尔每升AL2(SO4)3溶液和蒸馏水混合,要使混合溶液中K离子,AL离子SO4离子的浓度分别为0.1 ,0.1 .0.2 (摩尔每升),则所取K2SO4溶液,AL2(SO4)3溶液,蒸馏水 三者的体积比是多少?

问题描述:

将0.1摩尔每升的K2SO4溶液,0.2摩尔每升AL2(SO4)3溶液和蒸馏水混合,要使混合溶液中K离子,AL离子SO4离子的浓度分别为0.1 ,0.1 .0.2 (摩尔每升),则所取K2SO4溶液,AL2(SO4)3溶液,蒸馏水 三者的体积比是多少?

混合溶液中K+:Al3+:SO42-=1:1:2
那么就是说溶液中的溶质是KAl(SO4)2
K2SO4+Al2(SO4)3=2KAl(SO4)2
因此加入的K2SO4和Al2(SO4)3的物质的量相等。
由于Al2(SO4)3溶液浓度为K2SO4溶液的2倍,所以设加入2LK2SO4溶液,1LAl2(SO4)3溶液
则此时K+浓度为0.1*2*2/(2+1)=0.1333mol/L Al3+浓度为0.2*2/(2+1)=0.1333mol/L
所以再加水使K+,Al3+稀释至0.1mol/L即可。
设加水xL
则有0.1*2*2/(2+1+x)=0.1
解得x=1
所以需要2LK2SO4溶液,1LAl2(SO4)3溶液,1L水
因此K2SO4溶液,AL2(SO4)3溶液,蒸馏水三者的体积比是2:1:1

每一份K2SO4中有两份钾离子一份硫酸根离子,每一份AL2(SO4)3中有两份铝离子三份硫酸根离子,设取K2SO4 X升,AL2(SO4)3 Y升, 蒸馏水 Z升,那么列出方程组,解得X:Y:Z=2:1:1 即为体积比

设K2SO4 xkL,Al2(SO4)3 ykL,纯水kL
有0.2xk / (xk + yk + k)=0.1
0.4yk / (xk + yk + k)=0.1
得x=2,y=1,即三者之体积2k. k. k即2:1:1

可以用三元一次方程求解