题目内容
8.某研究性学习小组拟探究在含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液时,生成氢氧化物沉淀的过程.【实验】在0.1mol•L-l MgSO4,0.05mol•L-l-Al2( SO4)3的混合溶液中滴加0.5mol.L-1NaOH溶液,借助氢离子传感器和相应分析软件,测得溶液的pH随NaOH溶液的加入变化情况如图所示.
(1)为精确控制加入NaOH溶液的体积,可将NaOH溶液置于碱式滴定管(填仪器名称)中滴加.
(2)图中有三个pH增加缓慢的阶段,第一阶段(a点前)对应的实验现象是生成白色沉淀并逐渐增多.
(3)对第二阶段(b、c之间)溶液pH变化缓慢的本质,小组同学做出如下推测,请补充推测2和3:
推测l:生成Mg( OH)2沉淀,消耗OH -;
推测2:生成Al(OH)3沉淀消耗OH-;
推测3.Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-.
若推测l符合实际情况,则a点之前反应的离子方程式为Al3++3OH-═Al(OH)3↓,请据此描述Mg( OH) 2,A1( OH)3两种物质在水溶液中溶解性的差异.
(4)请分析e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子并设计实验检验(可不填满):
较大量存在的含金属元素的离子 | 检验方法 |
分析 由图象可知,pH变化缓慢的主要原因应为:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;生成Al(OH)3沉淀消耗OH-; Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-三种可能,至于哪一阶段为那种可能,应与 Al(OH)3、Mg(OH)2二者的溶解度有关.
解答 解:(1)精确控制加入NaOH溶液的体积,应用精确度0.01ml的滴定管,又NaOH呈碱性,故选用碱式滴定管,故答案为:碱式滴定管;
(2)由图象可知,PH变化缓慢的主要原因应为:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;生成Al(OH)3沉淀消耗OH-; Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-三种可能,第一阶段(a点前)应该是生成沉淀消耗了滴下去的氢氧化钠,故现象为:生成白色沉淀并逐渐增多,
故答案为:生成白色沉淀并逐渐增多;
(3)根据分析可知,PH变化缓慢的主要原因应为:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;生成Al(OH)3沉淀消耗OH-; Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-三种可能,若推测1符合实际情况,b、c之间生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-,则a点之前应该是产生氢氧化铝的反应,所以反应的离子方程式为Al3++3OH-═Al(OH)3↓,据此说明在碱性溶液中铝离子比镁离子更易沉淀,所以Al(OH)3比Mg(OH)2更难溶于水,
故答案:生成Al(OH)3沉淀消耗OH-;Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-;Al3++3OH-═Al(OH)3↓;Al(OH)3比Mg(OH)2更难溶于水;
(4)根据以上分析得出,e点前的反应为Al(OH)3+OH-═Al(OH)4-,所以e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子为钠离子和Al(OH)4-离子,
故答案为:
较大量存在的含金属元素的离子 | 检验方法 |
Na+ | 用洁净的铂丝蘸取少量待测液在酒精灯火焰上灼烧,若火焰呈黄色,表明存在Na+ |
[Al(OH)4]- | 取少量待测液于试管中,滴加盐酸,产生白色沉淀,盐酸过量时,沉淀又溶解 |
点评 本题考查了学生根据图象分析反应过程的能力,解题关键还在于熟悉有关镁铝的性质,题目难度中等,侧重于考查学生的分析能力.
A. | HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(H+)>c( N3-)>c(HN3)>c(OH-) | |
B. | NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c( N3-)>c(OH-)>c(H+) | |
C. | HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是强电解质 | |
D. | N3-与CO2互为等电子体 |
A. | 凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的 | |
B. | 自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减少或不变 | |
C. | 电解池的反应属于自发过程 | |
D. | 自发反应在恰当条件下才能实现 |
A. | 难溶于水 | B. | 易挥发,有毒性 | ||
C. | 苯分子中含有碳碳双键 | D. | 属于烃类化合物 |