20.某研究小組進(jìn)行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的實(shí)驗(yàn)探究.
【查閱資料】25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
【實(shí)驗(yàn)探究】向2支均盛有1mL 0.1mol/L MgCl2溶液的試管中分別加入2滴2mol/L NaOH溶液,制得等量Mg(OH)2沉淀.
(1)分別向兩支試管中加入不同試劑,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表:
試管編號加入試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
2滴0.1mol/L FeCl3溶液①白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀
4mL 2 mol/L NH4Cl 溶液②白色沉淀溶解,得無色溶液
(2)測得試管Ⅰ中所得混合液pH=6,則溶液中c(Fe3+)=4×10-14mol/L.
(3)同學(xué)們猜想實(shí)驗(yàn)Ⅱ中沉淀溶解的主要原因有兩種:
猜想1:NH4+結(jié)合Mg(OH)2電離出的OH-,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移動.
猜想2:NH4Cl水解出來的H+與Mg(OH)2電離出OH-結(jié)合成水,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移動.
(4)為驗(yàn)證猜想,同學(xué)們?nèi)∩倭肯嗤|(zhì)量的氫氧化鎂盛放在兩支試管中,一支試管中加入醋酸銨溶液(pH=7),另一支試管中加入NH4Cl和氨水混合液(pH=8),兩者沉淀均溶解.
①實(shí)驗(yàn)證明猜想正確的是1(填“1”或“2”).
②驗(yàn)證猜想時,設(shè)計實(shí)驗(yàn)向氫氧化鎂沉淀中加NH4Cl和氨水混合液的理由是做對比分析,pH=8的NH4Cl和氨水混合液中c(H+)很小,可以否定猜想2.

分析 (1)在Mg(OH)2懸濁液中,加0.1mol/L FeCl3溶液,會生成氫氧化鐵沉淀;在Mg(OH)2懸濁液中,加2 mol/L NH4Cl 溶液,Mg(OH)2沉淀會溶解;
(2)根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]計算溶液中c(Fe3+);
(3)銨根離子顯酸性,氫離子與氫氧化鎂反應(yīng);
(4)①醋酸銨為中性,如果醋酸銨能夠溶解氫氧化鎂固體,則證明猜想1正確;
②NH4Cl和氨水混合液(pH=8)中氫離子濃度很小,據(jù)此進(jìn)行解答.

解答 解:(1)向2支均盛有1mL 0.1mol/L MgCl2溶液的試管中分別加入2滴2mol/L NaOH溶液,制得等量Mg(OH)2沉淀,
在Mg(OH)2懸濁液中,加0.1mol/L FeCl3溶液,會生成氫氧化鐵沉淀,白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀;在Mg(OH)2懸濁液中,加2 mol/L NH4Cl 溶液,Mg(OH)2沉淀會溶解,形成無色溶解;
故答案為:

試管編號加入試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀
白色沉淀溶解,得無色溶液
;
(2)測得試管Ⅰ中所得混合液pH=6,則溶液中c(Fe3+)=$\frac{Ksp}{{c}^{3}(O{H}^{-})}$=$\frac{4.0×1{0}^{-38}}{(1{0}^{-8})^{3}}$=4×10-14mol/L;
故答案為:4×10-14mol/L;
(3)猜想2:在Mg(OH)2懸濁液中,存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH -(aq),銨根離子顯酸性,NH4Cl水解出來的H+與Mg(OH)2電離出OH-結(jié)合成水,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移動,所以氫氧化鎂沉淀溶解;
故答案為:NH4Cl水解出來的H+與Mg(OH)2電離出OH-結(jié)合成水,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移動;
(4)①已知醋酸銨為中性,在盛有氫氧化鎂沉淀的試管中,加入醋酸銨溶液,能夠溶解氫氧化鎂固體,則證明猜想1正確;
故答案為:1;
②NH4Cl和氨水混合液(pH=8)中氫離子濃度很小,在盛有氫氧化鎂沉淀的試管中,加入NH4Cl和氨水混合液,能夠溶解氫氧化鎂固體,說明Mg(OH)2溶解不是與氫離子發(fā)生反應(yīng);
故答案為:做對比分析,pH=8的NH4Cl和氨水混合液中c(H+)很小,可以否定猜想2.

點(diǎn)評 本題考查較為綜合,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋}目難度中等,注意把握影響沉淀平衡,電離平衡和水解平衡的因素,綜合把握相關(guān)基本理論知識,注重基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.分子式為C8H16的某烯烴氫化后得到的飽和烴是,則該烯烴的結(jié)構(gòu)最多有( 。
A.1種B.2種C.3種D.4種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的描述不正確的是( 。
A.鈉在空氣和氯氣中燃燒,火餡皆呈黃色,但生成固體的顏色不同
B.新制飽和氯水和濃硝酸在光照下會有氣體產(chǎn)生,其成分中有氧氣
C.亞硫酸露置在空氣中酸性減弱
D.灼燒NaOH固體時不能使用瓷坩堝,因?yàn)榇邵釄逯械腟iO2能與NaOH反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.實(shí)驗(yàn)室用圖所示裝置制備AlCl3溶液,并用AlCl3溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液,再用氨水沉淀,然后煅燒沉淀制備新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料七鋁十二鈣(12CaO•7Al2O3).已知AlCl3易水解,易升華.

(1)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,其離子方程式為ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O;C裝置的作用吸收氯氣,防止污染空氣.
(2)氯氣與廢鋁屑反應(yīng)生成的AlCl3蒸氣溶解在B中濃鹽酸,為了防止AlCl3蒸氣凝華堵塞導(dǎo)管,實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是加粗導(dǎo)管、縮短導(dǎo)管長度、加熱導(dǎo)管、通入氮?dú)獾龋?br />(3)AlCl3溶液溶解CaCO3時,AlCl3溶液和碳酸鈣粉末的混合方式為碳酸鈣粉末慢慢加入到AlCl3溶液中.
(4)實(shí)驗(yàn)要控制碳酸鈣和AlCl3的量,要求n(CaCO3):n(AlCl3)>12:7,其原因是氫氧化鈣微溶于水,造成損失.
(5)用白云石(主要成分為CaCO3、MgCO3)制備純凈碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)方案為:將一定量的白云石煅燒,用硝酸銨溶液溶解煅燒后的固體,過濾,向所得濾液中通入二氧化碳,調(diào)節(jié)PH值11-12,過濾出碳酸鈣沉淀.(實(shí)驗(yàn)中需用到的試劑有:硝酸銨溶液,氨氣,二氧化碳;需要用到的儀器:pH計.
已知:鎂的化合物不溶于硝酸銨溶液;pH值為11~12時得到較純凈碳酸鈣沉淀).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.我國著名化學(xué)家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)流程可簡要表示如下:(沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:NH3+CO2+H2O+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓)

①上述生產(chǎn)純堿的方法稱聯(lián)合制堿法或侯德榜制堿法或侯氏制堿法,副產(chǎn)品氯化銨的一種用途為化肥或電解液或焊藥等.
②上述流程中X物質(zhì)為CO2或二氧化碳.
③侯德榜主要是設(shè)計了上述流程中的循環(huán)I(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上.從沉淀池中取出沉淀的操作是過濾.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.科學(xué)研究表明,當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的化石燃料到本世紀(jì)中葉將枯竭,解決此危機(jī)的唯一途徑是實(shí)現(xiàn)燃料和燃燒產(chǎn)物之間的良性循環(huán)(如圖1).

(1)一種常用的方法是在230℃、有催化劑條件下將CO2和H2轉(zhuǎn)化為甲醇蒸汽和水蒸氣.圖2是生成1molCH3OH時的能量變化示意圖.已知破壞1mol不同共價鍵的能量(kJ)分別是:
C-HC-OC=OH-HH-O
413.4351745436462.8
已知E1=8.2kJ•mol-1,則E2=198.8kJ•mol-1
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)溫度/℃起始量達(dá)到平衡
CO/molH2O/molH2/molCO轉(zhuǎn)化率所需時間/min
1650421.66
2900211/33
3900abct
①該反應(yīng)的△H<0(填“<”或“>”).
②實(shí)驗(yàn)2條件下的平衡常數(shù)K=1.
③實(shí)驗(yàn)3中,若平衡時H2O的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1}{3}$,則$\frac{a}$=0.5,c=$\frac{3}$.
④實(shí)驗(yàn)4,若900℃時,在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,則此時V=V(填“<”,“>”,“=”).
(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液,先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3,然后使NaHCO3分解,Na2CO3可以進(jìn)行循環(huán)使用.將100mL0.1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)的CO2,溶液中沒有晶體析出,則:
①反應(yīng)后溶液中的各離子濃度由大到小的順序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
②反應(yīng)后的溶液可以作“緩沖液”(當(dāng)往溶液中加入一定量的酸和堿時,有阻礙溶液pH變化的作用),請解釋其原理如果向反應(yīng)后的溶液中加入少量的酸時,碳酸根結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為碳酸氫根,溶液的PH變化不大,如果加入少量的堿時,碳酸氫根結(jié)合氫氧根轉(zhuǎn)化為碳酸根,溶液的PH變化也不大,因此反應(yīng)后溶液可以作緩沖液.

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12.下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是( 。
A.K+、NH4+、NO3-、OH-B.Ag+、K+、SO42-、Cl-
C.H+、Na+、OH-、Cl-D.Ca2+、Na+、NO3-、Cl-

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9.金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有有廣泛的應(yīng)用.下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是( 。
A.工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是用熱還原法制得的
B.合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同
C.金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子
D.越活潑的金屬越難冶煉

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10.關(guān)于晶體的敘述中,正確的是( 。
A.分子晶體中,分子間的作用力越大,該分子越穩(wěn)定
B.分子晶體中,共價鍵的鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高
C.原子晶體中,共價鍵的鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高
D.某晶體溶于水后,可電離出自由移動的離子,該晶體一定是離子晶體

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