题目

题型：不详难度：来源：

目前世界各国获得镁的主要来源从海水中提取，以下是提取镁的过程中涉及到的几种物质常温下的溶度积常数，根据你所学的知识回答下面的几个问题：

物质	CaCO3	MgCO3	Ca(OH)2	Mg(OH)2
溶度积	2.8×10-9	6.8×10-6	5.5×10-6	1.8×10-11

(1)在从海水中提取镁时，往往用到贝壳（主要成分是CaCO₃），你认为        (填“能”或“不能”)通过将贝壳研磨成粉末直接投入海水里制备含镁的沉淀，理由是                                。如果不能直接投入，应将贝壳作何处理，试写出化学方程式：                          。（若第一个空格填“能”，此空格不填；若填“不能”， 此空格只须第一步处理的化学反应方程式。）
（2）已知某地海水中的镁离子的浓度为1.8×10^-3 mol·L^-1,则常温下要使镁离子产生沉淀，溶液pH最低应为        。
（3）实验室中常用CaCO₃制CO₂，其产物之一的氯化钙是应用广泛的化学试剂，可作干燥剂、冷冻剂等。为了测定某氯化钙样品中钙元素的含量，进行如下实验：
（I）准确称取氯化钙样品0.2000g，放入烧杯中，加入适量6mol/L的盐酸和适量蒸馏水使样品完全溶解，再加入35mL 0.25mol/L （NH₄）₂C₂O₄溶液，水浴加热，逐渐生成CaC₂O₄沉淀，经检验，Ca²⁺已沉淀完全。
（II）过滤并洗涤（I）所得沉淀。
（III）加入足量的10% H₂SO₄溶液和适量的蒸馏水，（II）中沉淀完全溶解，溶液呈酸性，加热至75℃，趁热逐滴加入0.05000 mol/L KMnO₄溶液16.00mL，恰好完全反应。请回答：
已知滴定过程发生的反应为2MnO₄^- + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ ="=2" Mn²⁺ +10 CO₂↑+8 H₂O（已配平）
①0.05000 mol/L KMnO₄溶液标准溶液应置于         （选填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
②滴定终点的现象为                                 。
③该氯化钙样品中钙元素的质量百分数为            。

答案

（12分）（1）不能（1分）贝壳研磨成粉末仍是CaCO₃,由于CaCO₃比MgCO₃还要难溶，所以将其直接投入海水中不能产生MgCO₃（2分）；CaCO₃CaO＋CO₂↑（2分，条件写△，不扣分）
(2)10（2分）（3）①酸式（1分） ②溶液由无色变成紫色，且半分钟内不退去（2分） ③40%（2分）

解析

试题分析：（1）贝壳研磨成粉末仍是CaCO₃,由于CaCO₃比MgCO₃还要难溶，所以将其直接投入海水中不能产生MgCO₃，所以不能通过将贝壳研磨成粉末直接投入海水里制备含镁的沉淀。碳酸钙加热分解生成的氧化钙，能溶于水生成氢氧化钙，从而生成氢氧化镁沉淀，反应的化学方程式是CaCO₃CaO＋CO₂↑。
（2）已知氢氧化镁的溶度积常数是1.8×10^-11，则常温下要使镁离子产生沉淀时OH^－的浓度应该是，所以溶液pH最低应为10。
（3）①高锰酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶，且需要用稀硫酸酸化，所以KMnO₄溶液标准溶液应置于酸式滴定管中。
②应用酸性高锰酸钾溶液自身显紫红色，所以滴定终点时的现象是溶液由无色变成紫色，且半分钟内不退去。
③根据2MnO₄^- + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ ="=2" Mn²⁺ +10 CO₂↑+8 H₂O可知，草酸的物质的量是0.05000 mol/L×0.016L×2.5＝0.002mol，则草酸钙的物质的量也是0.002mol，所以该氯化钙样品中钙元素的质量百分数为。
点评：该题是中等难度的试题，试题贴近高考，难度较大，注重能力的培养。该题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、***，全面细致的思考才能得出正确的结论。