题目
题型:不详难度:来源:
某研究性学习小组拟探究在含Mg2+、Al3+ 的混合溶液中滴加NaOH溶液时,生成氢氧化物沉淀的过程。
【实验】在0.1 mol∙L-1 MgSO4、0.05 mol∙L-1Al2(SO4)3的混合溶液中滴加0.5 mol∙L-1NaOH溶液,借助氢离子传感器和相应分析软件,测得溶液的pH随NaOH溶液的加入变化情况如图所示。
(1)为精确控制加入NaOH溶液的体积,可将NaOH溶液置于 (填仪器名称)中滴加。
(2)图中有三个pH增加缓慢的阶段,第一阶段(a点前)对应的实验现象是 。
(3)对第二阶段(b、c之间)溶液pH变化缓慢的本质,小组同学做出如下推测,请补充推测2和3:
推测1:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;
推测2: ;
推测3: 。
若推测1符合实际情况,则a点之前反应的离子方程式为 ,请据此描述Mg(OH)2、Al(OH)3两种物质在水溶液中溶解性的差异 。
(4)请分析e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子并设计实验检验(可不填满):
较大量存在的含金属元素的离子 | 检验方法 |
| |
| |
| |
答案
(2)生成白色沉淀并逐渐增多
(3)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更难溶于水
(4)
较大量存在的含金属元素的离子 | 检验方法 |
Na+ | 用洁净的铂丝蘸取少量待测液在酒精灯火焰上灼烧,若火焰呈黄色,表明存在Na+ |
[Al(OH)4]- | 取少量待测液于试管中,滴加盐酸,产生白色沉淀,盐酸过量时,沉淀又溶解 |
解析
由图像可知,PH变化缓慢的主要原因应为: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-三种可能,至于哪一阶段为那种可能,应与Al(OH)3、Mg(OH)2二者的溶解度有关。
核心考点
试题【(2014届安徽省濉溪县高三第三次月考化学试卷)某研究性学习小组拟探究在含Mg2+、Al3+ 的混合溶液中滴加NaOH溶液时,生成氢氧化物沉淀的过程。【实验】在】;主要考察你对铝等知识点的理解。[详细]
举一反三
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含 Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如下图:
已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质,请根据表1表2提供的资料,填写空白:
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.1 |
表2 化学试剂价格表
试剂 | 价格(元/吨) |
漂液(含NaClO,25.2%) | 450 |
双氧水(含H2O2 ,30%) | 2400 |
烧碱(含98% NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5% Na2CO3) | 600 |
(1)在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是 。
写出加入NaClO发生反应的离子方程式 。
(2)在步骤③中控制pH=9.8,其目的是 。
(3)沉淀物A的成分为 ,试剂Z应该是 。
(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是 。
(5)若在实验室中完成步骤⑥,则沉淀物必需在 (填仪器名称)中灼烧。
(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入 (填“A”“B”或),再滴加另一反应物。制备MgAl2O4过程中,高温焙烧时发生反应的化学方程式 。
(2)如下图所示,过滤操作中的一处错误是 。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 ,高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是 。
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是 ,F中试剂的作用是 。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为 ;
A.铝热反应是炼铁最常用的方法 |
B.高纯度的硅单质用于制作光导纤维 |
C.二氧化氯具有强化性,可用于自来水的***菌消毒 |
D.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器 |
(1)若将铝溶解,下列试剂中最好选用________(填编号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸
(2)工业制备金属铝利用含有杂质氧化铁和二氧化硅的铝土矿(主要成分为氧化铝)为原料,先制备Al(OH)3。方法是先在铝土矿中加入硫酸,过滤,然后在滤液中加入过量的NaOH溶液,再过滤,在滤液中通入________(一种过量的气体),该反应的离子方程式_______________________________________________。
(3)工业上用电解熔融Al2O3的方法制备金属铝,其阴极反应式为_________。
(4)我国首创以铝、空气、海水为能源的新型电池。该电池以取之不尽的海水为电解液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。这种海水电池的能量比“干电池”高20~50倍。该新型电池用于航海标志灯已研制成功,只要把灯放入海水中数秒钟,就会发出耀眼的白光。该电池的总反应为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3。其负极材料为________,正极反应式为_________________。
(5)碱式氯化铝(分子式可表示为Al2(OH)nCl(6-n)是一种新型无机混凝剂,该产品对工业污水、造纸水、印染水具有较好的净化效果。为确定碱式氯化铝分子式中的n值,可采用沉淀称量法。准确称取碱式氯化铝样品4.97 g,配制成500 mL溶液,用硝酸酸化后,然后逐滴加入过量的AgNO3溶液。然后对沉淀进行过滤、洗涤、干燥,称取沉淀物质量为14.35 g。该碱式氯化铝中的n=________。
(一定条件下,MnO4- 可与Mn2+反应生成MnO2)
已知: 生成氢氧化物沉淀的pH
| Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 2.7 |
完全沉淀时 | 5.2 | 9.7 | 3.2 |
(2)检验滤液中还存在Fe2+的方法是 (注明试剂、现象)。
(3)“除杂”环节有如下几个步骤:
(Ⅰ)向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH为3.2;
(Ⅱ)加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
(Ⅲ)加入MnSO4至紫红色消失,过滤。
①步骤Ⅰ的目的 ;调节溶液的pH为3.2的目的是 。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ,写出其反应方程式 ;
③Ⅲ中加入MnSO4的目的是 。
(4)从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是 (填化学式)。
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