题目内容

【题目】海水中含有丰富的镁资源.某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:

模拟海水中的
离子浓度(mol/L)

Na+

Mg2+

Ca2+

Cl

HCO3

0.439

0.050

0.011

0.560

0.001

注:溶液中某种离子的浓度小于1.0×105 mol/L,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变.已知:Ksp(CaCO3)=4.96×109;Ksp(MgCO3)=6.82×106;Ksp[Ca(OH)2]=4.68×106;Ksp[Mg(OH)2]=5.61×1012 . 下列说法正确的是( )
A.沉淀物X为CaCO3
B.滤液M中存在Mg2+ , 不存在Ca2+
C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+
D.步骤②中若改为加入4.2gNaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物

【答案】A
【解析】解:A.步骤①,从题给的条件,可知n(NaOH )=0.001mol,[即n(OH)=0.001mol].依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律,当1L模拟海水中,加入0.001mol NaOH时,OH 恰好与HCO3完全反应:OH+HCO3=CO32+H2O,生成0.001molCO32 . 由于Ksp(CaCO3)<<Ksp(MgCO3),生成的CO32与水中的Ca2+反应生成CaCO3 沉淀Ca2++CO32=CaCO3↓.所以沉淀物X为CaCO3 , 故A正确;
B.由于CO32只有0.001mol,反应生成CaCO3 所消耗的Ca2+也只有0.001mol,滤液中还剩余c(Ca2+)=0.010 molL1 . 滤液M中同时存在着Ca2+和Mg2+ , 故B错误;
C.步骤②,当滤液M中加入NaOH 固体,调至pH=11(即pOH=3)时,此时滤液中c(OH)=1×103 molL1 . 则
Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(1032=0.010×(1032=108<Ksp[Ca(OH)2],无Ca(OH)2生成.
Q[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(1032=0.050×(1032=5×108>Ksp[Mg(OH)2],有Mg(OH)2沉淀生成.
又由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(1032=5.61×1012 , c(Mg2+)=5.61×106<105 , 无剩余,滤液N中不存在Mg2+
故C错误;
D.步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体,则n(NaOH)=0.105mol,与0.05mol Mg2+反应:Mg2++2OH=Mg(OH)2↓,生成0.05 mol Mg(OH)2 , 剩余0.005 mol OH
由于Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(OH2=0.010×(0.005)2=2.5×107<Ksp[Ca(OH)2],所以无Ca(OH)2沉淀析出,沉淀物Y为Mg(OH)2沉淀,故D错误.
故选A.

练习册系列答案
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【题目】肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4·H2O)CO(NH2)22NaOHNaClONa2CO3N2H4·H2ONaCl

实验一:制备NaClO溶液(实验装置如图1所示)

1锥形瓶中发生反应的离子方程式是________________________________________________

实验二:制取水合肼.(实验装置如图2所示)

已知水合肼具有还原性,被氧化生成氮气。

控制反应温度,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108114℃馏分。

2分液漏斗中的溶液是______(填标号).

ACO(NH2)2溶液 BNaOHNaClO混合溶液

选择的理由是____________________________________________________

实验三:测定馏分中水合肼的质量分数。采用下列步骤:

a.称取馏分5.000g,加入适量NaHCO3固体,加水配成250mL溶液。

b.移取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入10mL水,摇匀。

c.0.2000 mol·L1I2溶液滴定,至溶液出现微黄色且半分钟内不消失,滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右,记录消耗碘的标准溶液的体积。

d.进一步操作与数据处理。

3)水合肼与碘溶液反应的化学方程式为:_______________________

4)滴定过程中,NaHCO3能控制溶液的pH6.5左右,原因是_______________

5滴定时,碘的标准溶液盛放在___________(酸式碱式”)滴定管中;若三次滴定消耗碘的标准溶液的平均体积为18.00mL,则馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为____________________(保留三位有效数字)

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