Question

目前世界各國(guó)獲得鎂的主要來(lái)源從海水中提取，以下是提取鎂的過(guò)程中涉及到的幾種物質(zhì)常溫下的溶度積常數(shù)，根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)回答下面的幾個(gè)問(wèn)題：?

物質(zhì)	CaCO3	MgCO3	Ca(OH)2	Mg(OH)2
溶度積	2.8×10-9	6.8×10-6	5.5×10-6	1.8×10-11

(1)在從海水中提取鎂時(shí)，往往用到貝殼（主要成分是CaCO₃），你認(rèn)為        (填“能”或“不能”)通過(guò)將貝殼研磨成粉末直接投入海水里制備含鎂的沉淀，理由是                                。如果不能直接投入，應(yīng)將貝殼作何處理，試寫(xiě)出化學(xué)方程式：                          。（若第一個(gè)空格填“能”，此空格不填；若填“不能”， 此空格只須第一步處理的化學(xué)反應(yīng)方程式。）

（2）已知某地海水中的鎂離子的濃度為1.8×10^-3 mol·L^-1,則常溫下要使鎂離子產(chǎn)生沉淀，溶液pH最低應(yīng)為        。

（3）實(shí)驗(yàn)室中常用CaCO₃制CO₂，其產(chǎn)物之一的氯化鈣是應(yīng)用廣泛的化學(xué)試劑，可作干燥劑、冷凍劑等。為了測(cè)定某氯化鈣樣品中鈣元素的含量，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（I）準(zhǔn)確稱取氯化鈣樣品0.2000g，放入燒杯中，加入適量6mol/L的鹽酸和適量蒸餾水使樣品完全溶解，再加入35mL 0.25mol/L （NH₄）₂C₂O₄溶液，水浴加熱，逐漸生成CaC₂O₄沉淀，經(jīng)檢驗(yàn)，Ca²⁺已沉淀完全。

（II）過(guò)濾并洗滌（I）所得沉淀。

（III）加入足量的10% H₂SO₄溶液和適量的蒸餾水，（II）中沉淀完全溶解，溶液呈酸性，加熱至75℃，趁熱逐滴加入0.05000 mol/L KMnO₄溶液16.00mL，恰好完全反應(yīng)。請(qǐng)回答：

已知滴定過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)為2MnO₄^- + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ ="=2" Mn²⁺ +10 CO₂↑+8 H₂O（已配平）

①0.05000 mol/L KMnO₄溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)置于         （選填“酸式”或“堿式”）滴定管中。

②滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為                                 。

③該氯化鈣樣品中鈣元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為            。

 

Answer 1

【答案】

（12分）（1）不能（1分）貝殼研磨成粉末仍是CaCO₃,由于CaCO₃比MgCO₃還要難溶，所以將其直接投入海水中不能產(chǎn)生MgCO₃（2分）；CaCO₃CaO＋CO₂↑?（2分，條件寫(xiě)△，不扣分）

(2)10（2分）（3）①酸式（1分） ②溶液由無(wú)色變成紫色，且半分鐘內(nèi)不退去（2分） ③40%（2分）

【解析】

試題分析：（1）貝殼研磨成粉末仍是CaCO₃,由于CaCO₃比MgCO₃還要難溶，所以將其直接投入海水中不能產(chǎn)生MgCO₃，所以不能通過(guò)將貝殼研磨成粉末直接投入海水里制備含鎂的沉淀。碳酸鈣加熱分解生成的氧化鈣，能溶于水生成氫氧化鈣，從而生成氫氧化鎂沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃CaO＋CO₂↑。

（2）已知?dú)溲趸�鎂的溶度積常數(shù)是1.8×10^-11，則常溫下要使鎂離子產(chǎn)生沉淀時(shí)OH^－的濃度應(yīng)該是，所以溶液pH最低應(yīng)為10。

（3）①高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕橡膠，且需要用稀硫酸酸化，所以KMnO₄溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)置于酸式滴定管中。

②應(yīng)用酸性高錳酸鉀溶液自身顯紫紅色，所以滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是溶液由無(wú)色變成紫色，且半分鐘內(nèi)不退去。

③根據(jù)2MnO₄^- + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ ="=2" Mn²⁺ +10 CO₂↑+8 H₂O可知，草酸的物質(zhì)的量是0.05000 mol/L×0.016L×2.5＝0.002mol，則草酸鈣的物質(zhì)的量也是0.002mol，所以該氯化鈣樣品中鈣元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為。

考點(diǎn)：考查溶解平衡的有關(guān)判斷、計(jì)算、儀器的選擇、滴定終點(diǎn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷和有關(guān)計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：該題是中等難度的試題，試題貼近高考，難度較大，注重能力的培養(yǎng)。該題綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題，聯(lián)系所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能，進(jìn)行知識(shí)的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。