Question

在H2SO4、K2SO4、Al2（SO4）3和明矾[KAl（SO4）2?12H2O]的混合溶液中，H+的浓度为0.2mol/L，SO42-的浓度

在H2SO4、K2SO4、Al2（SO4）3和明矾[KAl（SO4）2?12H2O]的混合溶液中，H+的浓度为0.2mol/L，SO42-的浓度为0.5mol/L，当加入等体积0.6mol/L KOH溶液时，生成的沉淀恰好完全溶解．则反应后溶液中K+的浓度约为（　　）A．0.225mol/LB．0.25mol/LC．0.45mol/LD．0.55mol/L

Answer 1

H₂SO₄、Al₂（SO₄）₃、K₂SO₄和明矾的混和溶液中，加入等体积的0.6mol/L的KOH溶液时，氢离子优先反应，0.2mol/L的氢离子消耗0.2mol/L的氢氧根离子，则与铝离子反应的氢氧根离子的浓度为：0.6mol/L-0.2mol/L=0.4mol/L；
生成的沉淀恰好溶解，发生反应Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，可知原溶液中c（Al³⁺）=

1

4

×0.4mol/L=0.1mol/L，
根据电荷守恒可知，原溶液中：c（H⁺）+c（K⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-），即c（K⁺）=2c（SO₄^2-）-3c（Al³⁺）-c（H⁺）=2×0.5mol/L-0.1mol/L×3-0.2mol/L=0.5mol/L；
设溶液体积为V，反应前后钾离子的物质的量不变，则反应后溶液中K⁺的浓度约为

0.5mol/L×V+0.6mol/L×V

2V

=0.55mol/L，
故选D．