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2.海水中含有豐富的鎂資源.某同學設計了從模擬海水中制備MgO的實驗方案:

模擬海水中的離
子濃度/mol•L-1
Na+Mg2+Ca2+Cl-HCO3-
0.4390.0500.0110.5600.001
注:溶液中某種離子的濃度小于1.0×10-5 mol•L-1,可認為該離子不存在;
實驗過程中,假設溶液體積不變.
KspCaCO3=4.96×10-9   KspMgCO3=6.82×10-6 KspCa(OH)2=4.68×10-6
KspMg(OH)2=5.61×10-12
下列說法不正確的是(  )
A.沉淀物X為CaCO3、MgCO3
B.濾液M中存在Mg2+,Ca2+
C.濾液N中存在Ca2+,沒有Mg2+
D.步驟②中若改為加入4.2 g NaOH固體,沉淀物Y為仍Mg(OH)2,沒有Ca(OH)2

分析 步驟①,加入0.001mol NaOH時,OH- 恰好與HCO3-完全反應,生成0.001molCO32-.由于Ksp(CaCO3)<<Ksp(MgCO3),生成的CO32-與水中的Ca2+反應生成CaCO3 沉淀,濾液M中同時存在著Ca2+和Mg2+;步驟②,當濾液M中加入NaOH 固體,調至pH=11時,此時濾液中c(OH-)=1×10-3 mol•L-1
根據溶度積可判斷無Ca(OH)2生成,有Mg(OH)2沉淀生成,由此分析解答.

解答 解:A.步驟①,從題給的條件,可知n(NaOH )=0.001mol,[即n(OH-)=0.001mol].依據離子反應“先中和、后沉淀、再其他”的反應規律,當1L模擬海水中,加入0.001mol NaOH時,OH- 恰好與HCO3-完全反應:OH-+HCO3-=CO32-+H2O,生成0.001molCO32-.由于Ksp(CaCO3)<<Ksp(MgCO3),生成的CO32-與水中的Ca2+反應生成CaCO3 沉淀Ca2++CO32-=CaCO3↓,所以沉淀物X為CaCO3,故A錯誤;
B.由于CO32-只有0.001mol,反應生成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中同時存在著Ca2+和Mg2+,故B正確;
C.步驟②,當濾液M中加入NaOH 固體,調至pH=11(即pOH=3)時,此時濾液中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,無剩余,濾液N中不存在Mg2+,故C正確;
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: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Ca(OH)2沉淀析出,沉淀物Y為Mg(OH)2沉淀,故D正確;故選A.

點評 本題考查了離子濃度及Ksp的有關計算,要求考生定量地分析發生的反應,溶液中存在的離子,推斷沉淀是否產生,從而得出正確的結論.計算強調了實用性以及認識、解決問題的綜合性,題目難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

18.某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化,他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,標況下用排水集氣法收集反應放出的氫氣,實驗記錄如下(累計值)
時間(min)12345
氫氣體積(mL)50120232290310
(1)哪一時間段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反應速率最大2~3 min.
(2)求2~3分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率(設溶液體積不變)0.1mol/(L•min).
(3)除本實驗測定反應速率的方法外,可行的方案還有相同時間內測定生成H2的體積(或相同時間內測定Zn的質量)(其他合理答案均可)(寫出一種).

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19.(1)等物質的量濃度的溶液中,水電離出的c(H+):HCl<CH3COOH(填“>、=、<”).
(2)pH相同的溶液中:c(Na2CO3)<c(NaHCO3)(填“>、=、<”).

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16.用鐵片和稀硫酸反應時,下列措施不能使生成氫氣的速率加快的是(  )
A.對該反應體系加熱B.不用稀硫酸,改用98%的濃硫酸
C.加少量CuSO4溶液D.不用鐵片,改用鐵粉

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3.下列有機物屬于芳香烴的是(  )
A.B.C.D.

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7.尿素[CO(NH22]是一種非常重要的高氮化肥,以天然氣(含H2S)為原料合成尿素的主要步驟如圖1所示(圖中某些轉化步驟未列出).

請回答下列問題:
(1)反應①的離子方程式是CO32-+CO2+H2O═2HCO3-
(2)天然氣脫硫后產生的Fe2S3和H2O與02反應的化學方程式是2Fe2S3+6H2O+3O2═4Fe(OH)3+6S.
(3)反應②N2+3H2?2NH3△H<0,溫度升高,該反應的平衡常數減小 (填“增大”、“減小”或“不     變”).如   該反應在恒容恒溫條件下進行,下列說法能判斷達到平衡的是AC.
A.單位時間內生成nmol N2同時消耗3nmol H2 
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的平均摩爾質量不變             
D.N2、H2、NH3濃度之比為1:3:2
(4)H2NCOONH4 (氨基甲酸銨)是合成尿素的中間體,H2NCOONH4在水溶液中要發生水解反應,其水解反應的離子方程式為:H2NCOO-+NH4++H2O?H2NCOOH+NH3•H2O.
(5)如果整個生產過程釆用綠色化學工藝,則生產120t尿素理論上需要CH44.48×104_m3 (標準狀況).
(6)化學家正在研究尿素動力燃料電池,尿液也能發電!用這種電池直接去除城市廢水中的尿素,既能產生凈化的水又能發電.尿素燃料電池結構如圖2所示,工作時負極的電極反應式為CO(NH22+H2O-6e-═N2↑+CO2↑+6H+

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14.下列關于膠體和溶液的敘述正確的是(  )
A.膠體帶電荷,而溶液呈電中性
B.膠體中加入電解質可以產生沉淀,而溶液不能
C.膠體是一種不穩定分散系,而溶液是一種最穩定分散系
D.膠體具有丁達爾效應,而溶液不具有

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11.下列各組物質中,含有化學鍵的類型(離子鍵、共價鍵)相同的是(  )
A.CaCO3和MgCl2B.NH4F和NaFC.Na2O2和H2O2D.H2O和SO2

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12.有A、B、C、D、E 5種元素,它們的核電荷數依次增大,且都小于20.其中C、E 是金屬元素;A和E屬同一族,它們原子的最外層電子排布為ns1.B和D也屬同一族,它們原子最外層的p能級電子數是s能級電子數的兩倍,C原子最外層上電子數等于D原子最外層上電子數的一半.請回答下列問題.
(1)A是H,B是Na,C是Al,E是K.
(2)B在周期表中位于p區.
(3)寫出C元素基態原子的電子排布式1s22s22p63s23p1
(4)用軌道表示式表示D元素原子的價電子構型

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