3.某研究性學習小組擬探究在含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液時,生成氫氧化物沉淀的過程.
【實驗】在0.1mol•L-1 MgSO4,0.05mol•L-1Al2( SO43的混合溶液中滴加0.5mol•L-1NaOH溶液,借助氫離子傳感器和相應分析軟件,測得溶液的pH隨NaOH溶液的加入變化情況如圖所示.
(1)為精確控制加入NaOH溶液的體積,可將NaOH溶液置于堿式滴定管(填儀器名稱)中滴加.
(2)圖中有三個pH增加緩慢的階段,第一階段(a點前)對應的實驗現(xiàn)象是生成白色沉淀并逐漸增多.
(3)對第二階段(b、c之間)溶液pH變化緩慢的本質(zhì),小組同學做出如下推測,請補充推測2和3:
推測l:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;
推測2:生成Al(OH)3沉淀消耗OH-
推測3:Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-
若推測l符合實際情況,則a點之前反應的離子方程式為Al3++3OH-═Al(OH)3↓,請據(jù)此描述Mg(OH)2,Al(OH)3兩種物質(zhì)在水溶液中溶解性的差異.
(4)請分析e點后溶液中較大量存在的含金屬元素的離子并設計實驗檢驗(可不填滿):
較大量存在的含金屬元素的離子檢驗方法

分析 由圖象可知,pH變化緩慢的主要原因應為:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;生成Al(OH)3沉淀消耗OH-; Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-三種可能,至于哪一階段為那種可能,應與 Al(OH)3、Mg(OH)2二者的溶解度有關,
(1)滴定管的溶液體積精確到0.01ml,堿式滴定管是用來精確控制加入NaOH溶液的體積;
(2)生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;生成Al(OH)3沉淀消耗OH-;
(3)根據(jù)分析可知,PH變化緩慢的主要原因應為:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;生成Al(OH)3沉淀消耗OH-; Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-三種可能,若推測1符合實際情況,b、c之間生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-,則a點之前應該是產(chǎn)生氫氧化鋁的反應;
(4)根據(jù)以上分析得出,e點前的反應為Al(OH)3+OH-═Al(OH)4-,所以e點后溶液中較大量存在的含金屬元素的離子為鈉離子和Al(OH)4-離子,焰色反應檢驗鈉離子存在,Al(OH)4-離子和少量鹽酸反應生成氫氧化鋁沉淀,鹽酸過量會使氫氧化鋁溶解.

解答 解:(1)精確控制加入NaOH溶液的體積,應用精確度0.01ml的滴定管,又NaOH呈堿性,故選用堿式滴定管,故答案為:堿式滴定管;
(2)由圖象可知,PH變化緩慢的主要原因應為:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;生成Al(OH)3沉淀消耗OH-; Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-三種可能,第一階段(a點前)應該是生成沉淀消耗了滴下去的氫氧化鈉,故現(xiàn)象為:生成白色沉淀并逐漸增多,
故答案為:生成白色沉淀并逐漸增多;
(3)根據(jù)分析可知,PH變化緩慢的主要原因應為:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;生成Al(OH)3沉淀消耗OH-; Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-三種可能,若推測1符合實際情況,b、c之間生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-,則a點之前應該是產(chǎn)生氫氧化鋁的反應,所以反應的離子方程式為Al3++3OH-═Al(OH)3↓,據(jù)此說明在堿性溶液中鋁離子比鎂離子更易沉淀,所以Al(OH)3比Mg(OH)2更難溶于水,
故答案:生成Al(OH)3沉淀消耗OH-;Al(OH)3沉淀溶解,消耗OH-;Al3++3OH-═Al(OH)3↓;Al(OH)3比Mg(OH)2更難溶于水;
(4)根據(jù)以上分析得出,e點前的反應為Al(OH)3+OH-═Al(OH)4-,所以e點后溶液中較大量存在的含金屬元素的離子為鈉離子和Al(OH)4-離子,檢驗鈉離子可以利用其焰色反應,若焰色反應呈黃色證明含鈉元素,用潔凈的鉑絲蘸取少量待測液在酒精燈火焰上灼燒,若火焰呈黃色,表明存在Na+,Al(OH)4-離子和鹽酸反應生成氫氧化鋁沉淀,過量鹽酸會使沉淀溶解,取少量待測液于試管中,滴加鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,鹽酸過量時,沉淀又溶解,
故答案為:

較大量存在的含金屬元素的離子檢驗方法
Na+用潔凈的鉑絲蘸取少量待測液在酒精燈火焰上灼燒,若火焰呈黃色,表明存在Na+
[Al(OH)4]-取少量待測液于試管中,滴加鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,鹽酸過量時,沉淀又溶解

點評 本題考查了學生根據(jù)圖象分析反應過程的能力,解題關鍵還在于熟悉有關鎂鋁的性質(zhì),題目難度中等,側(cè)重于考查學生的分析能力.

練習冊系列答案
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20.9g有機物A完全燃燒,將生成的氣體通過濃硫酸,濃硫酸增重9g.剩余氣體再通過堿石灰,堿石灰增重17.6g.A蒸氣對氫氣的相對密度為45.A在酸性高錳酸鉀溶液的作用下,最終變成B,核磁共振氫譜顯示A中有3種類型氫原子的吸收峰,峰面積之比為2:2:1.
(1)求該有機物A的分子式;
(2)寫出A的結(jié)構(gòu)簡式;
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A.電子由b極經(jīng)用電器流向a極
B.I-由a極通過固體電解質(zhì)傳遞到b極
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11.用堿式溴化鎂廢渣[主要成分為Mg(OH)Br,還含有少量有機溶劑及高分子化合物]生產(chǎn)C2H5Br(不溶于水,密度為1.46g•cm-3)和MgCl2•6H2O,既可減少污染又可得化工原料,有關工藝流程如圖所示.

回答下列問題:
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(2)分離Ⅰ操作包括過濾和分液,其目的是除去其中的有機物和高分子化合物;分離Ⅱ操作時所需的玻璃儀器為分液漏斗和燒杯.
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(5)精制溴乙烷的步驟為水洗、Na2SO3溶液洗滌.水洗及干燥,其中Na2SO3溶液洗滌的目的是溴乙烷中溶解的溴.
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18.a(chǎn)、b、c、d是原子序數(shù)依次增大的主族元素,它們的最外層電子數(shù)分別為4、1、x、7,c原子的電子層數(shù)等于x,下列說法正確的是(  )
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8.設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值.下列說法正確的是(  )
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B.標準狀況下,22.4 L二氯甲烷的分子數(shù)約為NA
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15.乙烯催化氧化成乙醛可設計成如圖所示的燃料電池,在制備乙醛的同時能獲得電能,其總反應為:2CH2═CH2+O2→2CH3CHO.下列有關說法不正確的是(  )
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B.在NaHSO4溶液中有:c(Na+)=c(SO42-)=c(H+
C.在新制氯水中加入KOH至溶液呈中性,則溶液中有:c(K+)=2c(ClO-)+C(HClO)
D.將等物質(zhì)的量濃度的Na2SO3溶液和NaHSO4溶液等體積混合后的混合溶液中:c(OH-)-c(H2SO3)=c(H+)+c(SO32-

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