摘要：13．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 Na+ Mg2+ Ca2+ Cl― 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4.2 g NaOH固体.沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物 解析:这是一道新颖的计算型分析推断题.命题者通过精心选择.以从模拟海水中制备MgO的实验方案为背景.结合考查有关溶度积的概念及计算.把一个具体情景与教材的知识内容有机结合起来.要求考生定量地分析发生的反应.溶液中存在的离子.推断沉淀是否产生.从而得出正确的结论.计算强调了实用性以及认识.解决问题的综合性.体现了新课程的特色. ⑴ 步骤①,从题给的条件.可知n = 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0.001mol CO32―.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.A选项正确. ⑵ 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 mol·L-1.滤液M中同时存在着Ca2+和Mg2+.选项B错误. ⑶步骤②.当滤液M中加入NaOH 固体.调至pH=11时.此时滤液中c(OH―) = 1×10-3 mol·L-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＝5.6×10-12.c(Mg2+)＝5.6×10-6＜10-5.无剩余.滤液N中不存在Mg2+.C选项错误. ⑷步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体.则n=0.105mol.与0.05mol Mg2+反应: Mg2++ 2 OH-= 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 = 0.010×2＝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.D选项错误.． 答案:A

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