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 | 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1.0×10﹣5 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)=4.96×10﹣9;Ksp(MgCO3)=6.82×10﹣6;Ksp[Ca(OH)2]=4.68×10﹣6;Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10﹣12 . 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 molL﹣1 . 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﹣)=1×10﹣3 molL﹣1 . 则
Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(10﹣3)2=0.010×(10﹣3)2=10﹣8<Ksp[Ca(OH)2],无Ca(OH)2生成.
Q[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10﹣3)2=0.050×(10﹣3)2=5×10﹣8>Ksp[Mg(OH)2],有Mg(OH)2沉淀生成.
又由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10﹣3)2=5.61×10﹣12 , c(Mg2+)=5.61×10﹣6<10﹣5 , 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+)×(OH﹣)2=0.010×(0.005)2=2.5×10﹣7<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.
【题目】已知X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的位置如图所示,设X的原子序数为a。则下列说法正确的是
Y | ||
X | ||
Z |
A.Y是非金属性最强的元素
B.Z是金属元素
C.Y的原子序数为a-7
D.X的气态氢化物化学式为H2X