(2011?浙江)海水中含有豐富的鎂資源.某同學(xué)設(shè)計(jì)了從模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案:
模擬海水中的
離子濃度(mol/L)
Na+ Mg2+ Ca2+ Cl- HCO3-
0.439 0.050 0.011 0.560 0.001
注:溶液中某種離子的濃度小于1.0×10-5 mol/L,可認(rèn)為該離子不存在;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,假設(shè)溶液體積不變.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.下列說(shuō)法正確的是( 。
分析:步驟①,加入0.001mol NaOH時(shí),OH- 恰好與HCO3-完全反應(yīng),生成0.001molCO32-.由于Ksp(CaCO3)<<Ksp(MgCO3),生成的CO32-與水中的Ca2+反應(yīng)生成CaCO3 沉淀,濾液M中同時(shí)存在著Ca2+和Mg2+;
步驟②,當(dāng)濾液M中加入NaOH 固體,調(diào)至pH=11(即pOH=3)時(shí),此時(shí)濾液中c(OH-)=1×10-3 mol?L-1
根據(jù)溶度積可判斷無(wú)Ca(OH)2生成,有Mg(OH)2沉淀生成.
解答:解:A.步驟①,從題給的條件,可知n(NaOH )=0.001mol,[即n(OH-)=0.001mol].依據(jù)離子反應(yīng)“先中和、后沉淀、再其他”的反應(yīng)規(guī)律,當(dāng)1L模擬海水中,加入0.001mol NaOH時(shí),OH- 恰好與HCO3-完全反應(yīng):OH-+HCO3-=CO32-+H2O,生成0.001molCO32-.由于Ksp(CaCO3)<<Ksp(MgCO3),生成的CO32-與水中的Ca2+反應(yīng)生成CaCO3 沉淀Ca2++CO32-=CaCO3↓.所以沉淀物X為CaCO3,故A正確;
B.由于CO32-只有0.001mol,反應(yīng)生成CaCO3 所消耗的Ca2+也只有0.001mol,濾液中還剩余c(Ca2+)=0.010 mol?L-1.濾液M中同時(shí)存在著Ca2+和Mg2+,故B錯(cuò)誤;
C.步驟②,當(dāng)濾液M中加入NaOH 固體,調(diào)至pH=11(即pOH=3)時(shí),此時(shí)濾液中c(OH-)=1×10-3 mol?L-1.則
Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(10-32=0.010×(10-32=10-8<Ksp[Ca(OH)2],無(wú)Ca(OH)2生成.
Q[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-32=0.050×(10-32=5×10-8>Ksp[Mg(OH)2],有Mg(OH)2沉淀生成.
又由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-32=5.6×10-12,c(Mg2+)=5.6×10-6<10-5,無(wú)剩余,濾液N中不存在Mg2+
故C錯(cuò)誤;
D.步驟②中若改為加入4.2 g NaOH固體,則n(NaOH)=0.105mol,與0.05mol Mg2+反應(yīng):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],所以無(wú)Ca(OH)2沉淀析出,沉淀物Y為Mg(OH)2沉淀,故D錯(cuò)誤.
故選A.
點(diǎn)評(píng):這是一道新穎的計(jì)算型分析推斷題,命題者通過(guò)精心選擇,以從模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案為背景,結(jié)合考查有關(guān)溶度積的概念及計(jì)算,把一個(gè)具體情景與教材的知識(shí)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái).要求考生定量地分析發(fā)生的反應(yīng),溶液中存在的離子,推斷沉淀是否產(chǎn)生,從而得出正確的結(jié)論.計(jì)算強(qiáng)調(diào)了實(shí)用性以及認(rèn)識(shí)、解決問(wèn)題的綜合性,體現(xiàn)了新課程的特色.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2011?浙江)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示.導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少.下列說(shuō)法正確的是(  )

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2011?浙江)食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質(zhì),加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質(zhì)、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的.已知:氧化性:IO3->Fe3+>I2;還原性:S2O32->I-3I2+6OH-═IO3-+5I-+3H2O;
KI+I2KI3
(1)某學(xué)習(xí)小組對(duì)加碘鹽進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用適量蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化,將所得溶液分為3份.第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色;第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層溶液顯紫紅色;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色.
①加KSCN溶液顯紅色,該紅色物質(zhì)是
Fe(SCN)3
Fe(SCN)3
(用化學(xué)式表示);CCl4中顯紫紅色的物質(zhì)是
(用電子式表示).
②第二份試液中加入足量KI固體后,反應(yīng)的離子方程式為
IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O
IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O
2Fe3++2I-═2Fe2++I2
2Fe3++2I-═2Fe2++I2

(2)KI作為加碘劑的食鹽在保存過(guò)程中,由于空氣中氧氣的作用,容易引起碘的損失.寫(xiě)出潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:
4KI+O2+2H2O═2I2+4KOH
4KI+O2+2H2O═2I2+4KOH
.將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制得KI3?H2O.該物質(zhì)作為食鹽加碘劑是否合適?
(填“是”或“否”),并說(shuō)明理由
KI3受熱(或潮濕)條件下產(chǎn)生KI和I2,KI被氧氣氧化,I2易升華
KI3受熱(或潮濕)條件下產(chǎn)生KI和I2,KI被氧氣氧化,I2易升華

(3)為了提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性,可加穩(wěn)定劑減少碘的損失.下列物質(zhì)中有可能作為穩(wěn)定劑的是
AC
AC

A.Na2S2O3 B.AlCl3 C.Na2CO3 D.NaNO2
(4)對(duì)含F(xiàn)e2+較多的食鹽(假設(shè)不含F(xiàn)e3+),可選用KI作為加碘劑.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,檢驗(yàn)該加碘鹽中的Fe2+
取足量該加碘鹽溶于蒸餾水中,用鹽酸酸化,滴加適量氧化劑(如:氯水、過(guò)氧化氫等),再滴加KSCN溶液,若顯血紅色,則該加碘鹽中存在Fe2+
取足量該加碘鹽溶于蒸餾水中,用鹽酸酸化,滴加適量氧化劑(如:氯水、過(guò)氧化氫等),再滴加KSCN溶液,若顯血紅色,則該加碘鹽中存在Fe2+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2011?龍巖模擬)“分子篩”可作為催化劑、催化劑載體或吸附劑.以高嶺土(主要成分為Al2O3、SiO2等)、石灰石、海水為原料生產(chǎn)“分子篩”的工藝流程如圖所示.回答下列問(wèn)題:

(1)海水中含Mg2+、Ca2+和SO2-4雜質(zhì).為制取NaOH,雜質(zhì)離子必須除去.“除雜”時(shí)需按一定順序加入下列試劑:①過(guò)量的NaOH溶液;②過(guò)量的Na2CO3溶液;③適量的鹽酸;④過(guò)量的BaCl2溶液.正確的添加順序是
④①②③或①④②③;
④①②③或①④②③;
.要使Ca2+完全沉淀(即溶液中c(Ca2+)<1×10-5mol/L),溶液中c(CO2-3)應(yīng)不小于
2.9×10-4mol/L
2.9×10-4mol/L
已知 Ksp(CaCO3)=2.9×10-9).
(2)氣體M(過(guò)量)和濾液N生成B的離子方程式是
SiO32-+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2HCO3-;AlO2-+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+HCO3-
SiO32-+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2HCO3-;AlO2-+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+HCO3-

(3)寫(xiě)出副產(chǎn)物A溶于水所得溶液中各離子濃度從大到小的順序?yàn)?!--BA-->
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+

(4)上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是
CO2
CO2

(5)已知:某高嶺土中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%,則1t高嶺土在理論上可制得化學(xué)式為Na2O?Al2O3?2SiO2?9/2H2O(Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%)的分子篩
1.25
1.25
t.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

溴、碘主要存在于海水中,有“海洋元素”的美稱.從海水中提取碘的途徑如下所示:
干海帶
熔燒
海帶灰
水溶液
氯化
  →碘單質(zhì).下列敘述正確的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2011?萍鄉(xiāng)一模)[選修1化學(xué)與生活模塊]
南海某小島上,解放軍戰(zhàn)士為了尋找合適的飲用水源,對(duì)島上山泉水進(jìn)行分析化驗(yàn),結(jié)果顯示水的硬度為,280(厲于硬水),主要含鈣離子、鎂離子、氯離子和硫酸根離子.回答下列問(wèn)題
(1)該泉水屬于
永久
永久
硬水(填寫(xiě)“暫時(shí)”或“永久”)
(2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和純堿,試劑加入時(shí)的先后次序是
先加石灰,后加純堿
先加石灰,后加純堿
,原因是
過(guò)量的鈣離子通過(guò)純堿來(lái)形成沉淀除去
過(guò)量的鈣離子通過(guò)純堿來(lái)形成沉淀除去

(3)目前常用陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂來(lái)進(jìn)行硬水的軟化.如水中的Ca2+、Mg2可與交換樹(shù)脂中的交換.當(dāng)陰離子交換樹(shù)脂失效后可放入
溶液中再生.
(4)島上還可以用海水淡化來(lái)獲得淡水.右邊是海水利用電滲析法獲得淡水的原理圖,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等離子,電極為惰性電極.請(qǐng)分析下列問(wèn)題:
①陽(yáng)離子交換膜是指
B
B
 (填A(yù)或B);
②寫(xiě)出通電后陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)式:
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

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