将含有Ag+.Mg2+.Al3+.Na+等离子的100 mL稀溶液.按下列实验步骤逐一进行分离．填写下列空白(各步可使用的试剂限于在NaOH.CO2.NaCl中选择)(1)沉淀A是 .沉淀C是 (2)加入试剂①是 .②是 (3)滤液D中通入过量的③.发生的有关反应的化学方程式为 (4)若将沉淀C洗涤.烧灼后所得固体质量为6.0g.则原溶液中Mg2+ 的物质� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

将含有Ag⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Na⁺等离子的100 mL稀溶液，按下列实验步骤逐一进行分离．填写下列空白（各步可使用的试剂限于在NaOH、CO₂、NaCl中选择）

（1）沉淀A是

，沉淀C是

（2）加入试剂①是

，②是

（3）滤液D中通入过量的③，发生的有关反应的化学方程式为

（4）若将沉淀C洗涤、烧灼后所得固体质量为6.0g，则原溶液中Mg²⁺ 的物质的量浓度为

（5）若在100mL2.0mol．L^-1的AlCl₃溶液中加入1mol．L^-1的NaOH 溶液，可得到7.8gAl（OH）₃沉淀，则NaOH溶液的体积为

mL．

考点：物质分离、提纯的实验方案设计,化学方程式的有关计算

专题：实验设计题

分析：含有Ag⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Na⁺等离子的溶液，加①盐酸生成沉淀A为AgCl，滤液中含Mg²⁺、Al³⁺、Na⁺，加②过量NaOH，沉淀C为氢氧化镁，滤液D中含AlO₂^-、Na⁺，过量③为CO₂，生成沉淀F为Al（OH）₃，滤液F中含NaHCO₃、NaCl，以此来解答．

解答： 解：含有Ag⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Na⁺等离子的溶液，加①盐酸生成沉淀A为AgCl，滤液中含Mg²⁺、Al³⁺、Na⁺，加②过量NaOH，沉淀C为氢氧化镁，滤液D中含AlO₂^-、Na⁺，过量③为CO₂，生成沉淀F为Al（OH）₃，滤液F中含NaHCO₃、NaCl，
（1）由上述分析可知，沉淀A为AgCl，沉淀C为Mg（OH）₂，故答案为：AgCl；Mg（OH）₂；
（2）由上述分析可知，①为HCl，②为NaOH，故答案为：HCl；NaOH；
（3）滤液D中通入过量的③，发生的有关反应的化学方程式为NaAlO₂+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+NaHCO₃，故答案为：NaAlO₂+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
（4）沉淀C洗涤、烧灼后所得固体质量为6.0g，即MgO的质量为6.0g，n=

40g/mol

=0.15mol，则原溶液中Mg²⁺ 的物质的量浓度为

0.15mol

0.1L

=1.5mol/L，故答案为：1.5mol/L；
（5）100mL 2mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×2mol/L=0.2mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量=0.2mol×78g/mol=15.6g＞7.8g，说明有两种情况：一为沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，
n（Al（OH）₃）=

7.8g

78g/mol

=0.1mol，
①若碱不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，
NaOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol，
加入NaOH溶液的体积为

0.3mol

1mol/L

=0.3L=300mL；
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，则：
Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.2mol 0.6mol 0.2mol
Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（0.2-0.1）mol （0.2-0.1）mol
则消耗的碱的物质的量为0.6mol+（0.2-0.1）mol=0.7mol，
加入NaOH溶液的体积为

0.7mol

1mol/L

=0.07L=700mL；
故答案为：300或700．

点评：本题考查混合物分离提纯实验方案的设计，为高频考点，侧重分析、推断及计算能力的考查，注意流程中的反应及氯化铝与氢氧化铝的量判断发生的反应，再结合反应的有关方程式计算，题目难度中等．