1、【化学】化学二模试题分类汇编镁及其化合物推断题综合含答案一、镁及其化合物1 卤块的主要成分是 MgCl2,此外还含 Fe3+、Fe2+和 Mn 2+等离子。若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1 和表 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)2.73.73Fe(OH)7.69.62Mn(OH) 28.39.8Mg(OH)29.611.1Fe2+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 沉淀除去表 2 原料价格表物质价格 / (元吨 -
2、1 )漂液(含 25.2%NaClO)450双氧水(含 30%H2O2)2400烧碱(含 98%NaOH)2100纯碱(含 99.5%Na2CO3)600(1)在步骤中加入的试剂X,最佳的选择是_,其作用是_;( 2)在步骤中加入的试剂应是 _ ;之所以要控制 pH=9.8,其目的是 _ 。(3)在步骤中加入的试剂Z 应是 _;(4)在步骤中发生反应的化学方程式是_ 。【答案】漂液 (或 NaClO)将 Fe2+氧化为 Fe3+烧碱 (或 NaOH) 使 Fe3+、 Mn 2+沉淀完全,又尽量减少 Mg 2+的损失纯碱 (或 Na2 CO3) MgCO3+H2 OMg(OH)2 +CO2【解析
3、】【分析】为除去 Fe2+,先将 Fe2+氧化成 Fe3+,然后加入NaOH 调节 pH 为 9.8,然后在滤液中加入纯碱将 Mg2+从溶液中以MgCO3 沉淀出来,然后加热煮沸可得到Mg(OH)2,灼烧后得到MgO。【详解】(1)步骤是为了将Fe2+氧化成 Fe3+,并在控制合适的 pH 条件时生成 Fe(OH)3沉淀而除之虽然漂液和 H222 2O 都可采用,但对比表 2 提供的原料价格可以看出,漂液比H O 的价格低得多,所以选漂液最合理;(2)步骤的目的在于使除Mg 2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀,以便通过过滤而除去,应加入NaOH,如加入纯碱,不能达到较高的PH,且易生
4、成碳酸镁沉淀,分析表 1 提供的数据:除去杂质离子合理的pH 范围是 3.7 pH 9.8,在此范围内,如果 pH 过高,就会有大量的Mg2+生成 Mg(OH)2而进入沉淀中,从而导致生产成本的提高为了兼顾产品质量和生产成本,选择pH=9.8 最合理,当然此时Mg 2+也会部分生成 Mg(OH)2 沉淀,但由于卤块价格低廉,这点不可避免的损失还是可以承受的,以此保证产品的纯度值得;(3)步骤的目的是将Mg 2+从溶液中沉淀出来从MgCl2 制得 MgO,有两种可行的方法,一种是向溶液中加入烧碱,另一种方法是向溶液中加入纯碱,此处选用后一种方法更合理一方面,加烧碱生成的中间产物Mg(OH)2 是
5、胶状沉淀,会造成过滤困难,更重要的是反应过程中不能进行轻化处理,只能得到重质氧化镁;加纯碱生成的中间产物MgCO3 呈粗颗粒状,易过滤, MgCO3 在水中经一段时间的加热会有部分反应生成CO2,由于 CO2 气体的产生,使沉淀变得疏松,灼烧沉淀后得到的是轻质氧化镁另一方面,对比表2 中烧碱和纯碱的价格可以看出,纯碱比烧碱价格低得多,采用纯碱路线既合理又经济;(4)步骤中反应的化学方程式为:MgCO3 +H2 OMg(OH)2 +CO2。2 以硼镁泥 ( 主要成分为MgSiO 3、 Fe2O3 及少量 A l 2O3 、FeO 和 MnO) 为原料制备高纯Mg(OH) 2 的流程如下:己知:常
6、温下此体系中各氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH 范围如下表所示:pH 值Mg(OH) 2Mn(OH) 2MnO(OH ) 2Fe(OH) 2Al(OH) 3Fe(OH) 3开始沉淀时9.37.17.87.63.72.3沉淀完全时10.810.89.89.64.73.7温度高于 340时Mg(OH) 2开始分解为MgO2和 HO。(1)“浸取”时,为提高镁的浸取率可行的措施为_ 。a. 将硼镁泥制成浆料b. 降低浸取温度c.用盐酸多次浸取(2)“浸取”时, MgSi O3 与盐酸反应的化学方程式为_ 。(3)“除铁、铝”时,需调节溶液pH 范围为 _ 。(4) “除 Mn 2+”时发生反应的离
7、子方程式为 _;过滤 3 所得滤渣中含有 MnO(OH ) 2 和 _。(5) “沉镁”时,反应温度与 Mg(OH) 2 的产率如图所示,当温度超过 60,随温度再升高, Mg(OH) 2 产率反而降低,其原因可能是 _ 。【答案】 acMgSi O3+2HCl+( n- l)H 2O=MgCl 2+SiO2nH2O4. 7pH7.1Mn 2+H 2O2+2OH - =MnO(OH) 2 +H 2OMg(OH) 2 氨水挥发加剧,导致溶液中氨水浓度降低。【解析】(1)此处主要考查反应速率的影响因素,所以要想加快酸溶解速率可以从外因浓度、温度、接触面积等考虑,可以采取升温、把硼镁泥粉碎、搅拌等措
8、施,答案选ac 。(2) 根据滤渣 1 可知: MgSiO 3 与盐酸反应生成 SiO2nH2O,还有产物 MgCl2、 H2O方程式为MgSiO 3+2HCl+(n-l)H2O=MgCl 2+SiO 2 nH 2O(3)加入双氧水后,Fe2+转化为 Fe3+,要使 Fe3+、 Al 3+完全沉淀, pH 必须大于或等于4.7 ,2+小于或等于7.1 ,所以答案为 4.7pH7.1Mn 不沉淀, pH2+O,离子方程式为(4) Mn 在碱性下被 H2O2 氧化生成 MnO(OH) 2, H 2O2 被还原为 H22+-2 +H22 沉淀完全时 pH 已达 9.8 ,该条件下,2+2 2MgMn
9、 +H O +2OH =MnO(OH)O 。 MnO(OH)已经沉淀,故还有 Mg( OH) 2 沉淀生成,故过滤3 所得滤渣中含有MnO(OH) 2 和 Mg( OH)2。(5)温度过高,氨水挥发加剧,溶液中氨水浓度减小,导致Mg( OH) 2 产率降低。点睛:解答化学工艺流程题目,可按以下步骤进行:粗读试题,尽量弄懂流程图。对照原料和产品,明确核心反应和除杂任务。明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物( 投料 ) ,箭头出去的是生成物( 产物、副产物 ) ,返回的箭头一般是“循环利用”的物质。图中一般会出现陌生知识,要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提
10、示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。带着问题去精心研究某一步或某一个物质。注意化学语言的规范性。3 已知 D、 E、 F 均是短周期元素形成的单质, E 的氧化物对应的水化物为中强碱, F 为黑色固体, A、 D 为无色气体, B、 C 的焰色反应呈黄色。它们之间的变化关系如右图所示(个别生成物略去),回答以下问题:(1)写出 A 与 E 反应的化学方程式:_ 。(2)写出与 E 同周期的最活泼非金属单质的实验室制法的化学方程式:_。(3)写出 C 的溶液与少量盐酸反应的离子方程式:_。【答案】 2Mg CO22MgO C222232MnO 4HCl(浓 )MnCl Cl 2H
11、 OCO H =HCO3【解析】【分析】将文字信息标注于框图,再据物质转化关系,从中学常见物质出发进行推断。【详解】短周期元素形成的中强碱只有 Mg(OH)2,则 E 为镁( Mg )。由 A(气体) +E(Mg ) F (黑色固体),则 A 为二氧化碳( CO2)、 F 为碳( C)。 D(气体) +F( C) A( CO2),则 D 为氧气( O2)。 A( CO2) +B(焰色黄色) C(焰色黄色) +D( O2),则 B 为过氧化钠( Na2O2)、 C 为碳酸钠( Na2CO3 )。(1) A( CO2)与 E( Mg )反应的化学方程式2Mg CO22MgO C。(2)与 E( M
12、g )同周期的最活泼非金属单质是氯气(Cl2),实验室制氯气的化学方程式MnO 2 4HCl(浓 )MnCl 2 Cl2 2H2O。(3) C(Na2 3HCl)反应的离子方程式32 H3。CO)的溶液与少量盐酸(CO=HCO4 已知 A、 B、 C 为常见的单质,在一定条件下相互转化的关系如图:(1)若常温下,A、B 均为气体, C 为红色固体, E 为黑色固体,则E 的化学式为_,写出 A+ED的化学反应方程式_ 。(2)若常温下B、 C均为气体, A 为金属单质,D为黑色晶体,则E 的电子式为_ ,写出 A+ED的化学反应方程式_ 。(3)若常温下B 为气体,C为黑色固体,则构成金属A
13、的原子结构示意图为_,写出 A+ED的化学反应方程式_ 。【答案】CuO CuO+H2Cu+H2O3Fe+4H2OFe3O4+4H22Mg+CO2MgO+C【解析】【详解】( 1)若常温下, A、B 均为气体, C 为红色固体, E 为黑色固体,则 A-E 分别为氢气、氧气、铜、水、氧化铜,氢气与氧化铜加热时反应生成铜和水;( 2)若常温下 B、 C均为气体, A 为金属单质, D为黑色晶体,则 A-E 分别为铁、氧气、氢气、四氧化三铁、水;铁与水蒸气加热时反应生成四氧化三铁和氢气;( 3)若常温下 B 为气体, C为黑色固体,则 A-E 分别为 Mg、氧气、 C、 MgO、二氧化碳,镁与二氧
14、化碳反应生成氧化镁和碳;5 实验装置如下图所示。先关闭K,使A 中的反应进行,加热玻璃管C,可观察到C 管中发出耀眼白光,产生白烟,管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后,将入盐酸中,有臭鸡蛋气味的气体生成。请回答下列有关问题:C 管中固体全部加( 1) C 中全部产物有 _、 _ 、_。( 2)本实验先使 A 中反应进行,再加热 C 装置,其目的是 _ 。(3)停止实验时,先打开K,再停止滴加浓硫酸,熄灭酒精灯,橡胶气胆B 在实验中的作用是 _。(4)若无装置B、K,使用普通导管,本实验的尾气吸收装置可以选用上图中装置_(填写序号,多选扣分)。(5) C 中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触
15、管壁的原因是_【答案】SMgOMgS排净空气(防止Mg和氧气、氮气反应)防止倒吸F、 G、 H防止Mg和玻璃中的SiO2 反应。【解析】【详解】(1)浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,二氧化硫与Mg反应,生成淡黄色固体S,臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,因此二氧化硫与Mg反应产物为MgS根据元素守恒可知,另外一种产物为氧化镁;(2)利用 A 装置生成的气体 SO2,排除装置 C 中的空气,防止Mg 与空气中的氧气、氮气反应;(3)停止实验后,温度降低导致体系内部压强减小,容易发生倒吸,打开K,将空气充入反应反应体系,可平衡容器内外压强,防止倒吸;( 4)若无装置 B、K, E、 F、 G、 H
16、中有防倒吸作用的装置是 F、 G、H;( 5)玻璃中含有 SiO2,高温下 Mg 能与 SiO2 反应。6 较活泼金属与硝酸反应,产物复杂。如一定浓度的硝酸与镁反应,可同时得到NO、NO2、N2 三种气体。某同学欲用下列仪器组装装置来直接验证有NO、 NO2 生成并制取氮化镁。(假设实验中每步转化均是完全的)已知: NO2沸点是 21.1 、熔点是 - 11; NO的沸点是 - 151、熔点是 - 164;氮化镁遇水会发生水解。回答下列问题:(1)为达到上述实验目的,所选用的仪器的正确连接方式是(_) ( 填序号 ) 。a. ADCFBFEb. ACDFBFEc. AFCDFBEd. AFDC
17、FBE( 2)确定还原产物中有 NO2的现象是 _ ,实验中两次使用装置 F,第二次使用装置 F 的作用是 _ 。( 3)实验前需先打开开关 K,向装置内通 CO2气体,其目的是 _,当_时停止通入CO2。( 4)实验过程中,发现在 D 中产生预期现象的同时, C 中溶液颜色慢慢褪去,试写出C中反应的离子方程式 _ 。(5)在 A中反应开始时,某同学马上点燃B 处的酒精灯,实验结束后通过测定发现B 处的产品纯度不高,原因是 _ (用化学方程式回答)。(6)验证 B 处有氮化镁生成的方法是_ 。【答案】 aD中有红棕色液体生成防止 E 中水蒸气进入B 中,造成产物不纯排除装置内空气,防止干扰实验
18、E 中产生白色沉淀-+2+-5NO+3MnO+4H 3Mn +5NO +2HO4=32CO+2Mg2MgO+C取 B 中固体少量于试管中,向其中加入少量水,若产生能使湿润2的红色石蕊试纸变蓝的气体,则B 中有氮化镁生成【解析】试题分析:本题考查Mg 与 HNO3 反应产物的探究以及Mg3N2 的制备,涉及装置的连接、物质的检验、方程式的书写 。(1)根据题意 “一定浓度的硝酸与Mg 反应可同时得到NO、 NO2、 N2”, 若有 NO2 生成则气体呈红棕色,根据已知 NO 2、 NO 的熔沸点,在装置D 中可将 NO2 冷凝为液态,可观察到装置 D 中有红棕色液体生成;利用 NO 具有还原性,
19、用装置C 中酸性 KMnO4 溶液验证NO;根据已知 Mg 3N2 遇水会发生水解,与Mg 反应的 N2 必须是干燥的,气体在进入装置 B 之前必须用浓硫酸干燥 N2,且要防止 H2 O( g)进入制备 Mg 3N2的装置;装置的连接顺序为: ADCFBFE, 答案选 a。(2)根据上述分析,确定还原产物中有NO2 的现象是:装置 D 中有红棕色液体生成。 Mg3N2 遇水会发生水解,实验中两次使用装置F,第一次使用装置F 的作用是 :干燥N ;第二次使用装置 F 的作用是:防止E 中 H O(g)进入 B 中,使 Mg N不纯 。2232( 3)由于 NO 能与 O2 反应生成 NO2,会影
20、响 NO2、 NO 的验证,实验开始前要排出装置中空气 ,所以实验前先打开开关 K,向装置内通 CO2 气体,其目的是:排除装置内空气,防止干扰实验 ;当观察到装置 E 的 Ba( OH) 2 溶液中产生白色沉淀时,表明装置中空气已经排尽,停止通入 CO2。(4)装置 D 中观察到有红棕色液体出现,装置C 中溶液颜色慢慢褪去,说明酸性KMnO4溶液将 NO 氧化成 NO3-,同时 MnO 4-被还原成Mn 2+,反应可写成 NO+MnO4- NO3-+Mn2+, N 元素的化合价由 +2 价升至 +5 价, Mn 元素的化合价由 +7 价降至 +2 价,根据得失电子守恒配平为 5NO+3MnO
21、4 - 5NO3-+3Mn 2+,结合原子守恒、电荷守恒,写出离子方程式为 5NO+3MnO 4-+4H+=5NO3-+3Mn 2+2H2O。(5)在 A 中反应开始时,马上点燃 B 处的酒精灯, Mg 与 CO2 发生置换反应生成 MgO 和C,导致实验结束后 B 处制得的 Mg 3N2 纯度不高, Mg 与 CO2 反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。(6) Mg 3 22332生成只要检验 B 处固体N遇水发生水解生成 Mg( OH)和 NH ,检验有MgN中加水产生 NH3 即可 ,验证 B 处有 Mg3N2 生成的方法是:取B 中固体少量于试管中,向其中加入少量水,若产生能
22、使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则B 中有氮化镁生成 。点睛 :本题的难点是实验装置的连接和氧化还原反应方程式的书写,理解实验的原理和各物质性质的差异是解答本题的关键。氧化还原反应方程式的书写,先根据实验现象分析氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物,再根据得失电子守恒配平,最后用原子守恒、电荷守恒写出完整的方程式。7 根据镁与二氧化碳的反应推测,钠也能在二氧化碳中燃烧,且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。I、引发 CO2 与 Na 反应。操作步骤为: 按图连接装置,检验气密性,并往各装置中加入试剂; 打开装置a 上活塞一段时间; 点燃 d
23、 处酒精灯,使CO2 与 Na 充分反应。停止加热,继续通气体使双通直管冷却。回答下列问题:( 1)操作 时,装置 b 中装入的试剂是 _;( 2)步骤 时,当观察到 _时,才能进入步骤 。:探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29 2g 进行如下实验: 仔细观察固体,发现有黑色颗粒; 将固体溶于足量的水并过滤、洗涤,得到1 8 g 滤渣(干燥); 将滤液加水稀释配成250mL 的溶液; 取少量 的溶液,先加足量BaCl 溶液,再加酚酞试液,观察到白色沉淀及溶液变红;2 取 25 0mL 的溶液,用-1盐酸滴定,消耗盐酸2000mL。回答下列问题:3 0mol L(3)反应后装置
24、d 中的固体物质为 _;(4)通过计算分析: 29 2g 残留固体中,各组分的质量各是多少?_;(5)该探究条件下,钠与二氧化碳反应的化学方程式为_。【答案】饱和 NaHCO3溶液e 装置中产生白色沉淀223碳的质量为C、 Na O、Na CO1.8g;碳酸钠的质量为21.2g;氧化钠的质量为 6.2g12Na+7CO23C+2Na2O+4Na2CO3【解析】分析:由实验方案图可知,a 为二氧化碳发生装置, d 为二氧化碳与钠反应装置,通入d装置的二氧化碳应干燥并需除去二氧化碳中的HCl,因此 b 中应用饱和的碳酸氢钠溶液,c为干燥装置,吸收水蒸气。反应需要排尽装置内的空气,当e 装置中产生白
25、色沉淀,说明空气中的二氧化碳排尽,再加热d 处的酒精灯发生反应。详解:( 1)根据上述分析,装置b 是除去二氧化碳气体中的HCl,应用饱和的碳酸氢钠溶液, c 为干燥装置,吸收水蒸气,故答案为饱和NaHCO3 溶液;(2)根据上述分析可知,反应需要排尽装置内的空气,当e 装置中产生白色沉淀,说明空气中的二氧化碳排尽,再加热d 处的酒精灯发生反应,故答案为e 装置中产生白色沉淀;(3)步骤将干燥得到1.8g滤渣为不溶物碳;步骤中最终所得固体质量为3.94g 为碳酸钡,说明反应生成碳酸钠,根据碳元素守恒可知,碳酸钠的物质的量3.94 g= 197g / mol =0.02mol ,故 29.2g
26、固体物质中碳酸钠的物质的量为250mL0.02 mol25mL=0.2mol ,其质量 =0.2mol 106g/mol=21.2g,步骤中盐酸滴定碳酸钠,消耗盐酸的物质的量为 0.02mol 2=0.04mol,实际消耗 HCl 为 3.0mol?L-1 0.020L=0.06mol,大于 0.02mol ,故溶液中含有氢氧化钠,说明反应中有氧化钠生成,故答案为C、 Na2O、 Na2CO3;(4)根据( 3)的分析,碳的质量为1.8g;碳酸钠的质量为21.2g;步骤中盐酸滴定碳酸钠,消耗盐酸的物质的量为0.02mol 2=0.04mol,实际消耗 HCl 为 3.0mol?L-1 0.02
27、0L=0.06mol0.02mol,故溶液中含有氢氧化钠,说明反应中有氧化钠生成,滴,大于定中氢氧化钠消耗的HCl 为 0.06mol-0.04mol=0.02mol ,根据钠离子守恒可知氧化钠的物质的量为 0.02mol =0.01mol ,故 29.2g固体物质中氧化钠的物质的量为2250mL0.01mol0.1mol 62g/mol=6.2g,故答案为碳的质量为1.8g;25mL =0.1mol ,其质量为碳酸钠的质量为 21.2g;氧化钠的质量为6.2g;(5)根据( 4)中的计算可知产物为C、 Na2O 和 Na2CO3,三者物质的量之比为1.8g12 g / mol: 0.1mol
28、 : 0.2mol=3 : 2: 4,故反应方程式为:12Na+7CO23C+2Na2O+4Na2CO3,故答案为12Na+7CO23C+2Na2O+4Na2CO3。点睛:本题考查物质组成与探究,涉及对实验方案的理解、实验基本操作、化学计算与数据处理等,确定生成物的成分以发生的反应是难度,也是易错点,注意不能直接利用固体物质质量减去碳与碳酸钠的质量确定氧化钠的质量。8 A将一定质量的Mg和 Al 混合物投入400 mL 稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。计算:( 1) Mg和 Al 的总质量为
29、_g;( 2)硫酸的物质的量浓度为 _;( 3)生成 H2 的物质的量为 _。B将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入到300mL ,4mol/L的稀硫酸中,生成标准状况下6.72L 气体。向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH溶液时,所得沉淀的物质的量( mol )与滴加KOH溶液的体积(mL)之间的关系如图所示:(1) OA对应反应的离子方程式为_, BC对应反应的离子方程式为_;( 2) c( KOH) =_mol/L ,混合物中氧化铝的物质的量为 _mol;( 3) A 点对应的数值为 _;(4)在中学阶段,实验室里检验B 点对应的溶液中的阳离子时,所观察到的现象是_。(5)
30、向 C点对应的溶液中通入足量的CO所发生反应的离子方程式为_ 。2【答案】 18 g 2.5 mol/l0.9mol+-4 0.1 200H +OH =H2O Al(OH) 3 +OH =AlO2 +2H2O透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色CO +AlO-2+2H O=Al(OH) +HCO2233【解析】【分析】A. 由图象可知,从开始至加入NaOH 溶液 40 mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、 Al 后硫酸有剩余,此时发生的反应为:24242H SO +2NaOH=Na SO +2H O当 V(NaOH) =400 mL 时,沉淀量最大,此时为230.7 mol ,溶液Mg(O
31、H)和 Al(OH),二者物质的量之和为中溶质为 Na2 424氢氧化钠溶液中含有的SO,根据钠元素守恒可知此时n(Na SO )等于 400 mLn(NaOH)的 0.5 倍。从 400mL 开始, NaOH 溶解33Al(OH) ,发生反应NaOH+Al(OH) =NaAlO2+2H2O,当沉淀不再减少时只有Mg(OH)2 ,物质的量为 0.3 mol ,所以沉淀量最大时, Mg(OH)2 为 0.3 mol ,Al(OH)3 为 0.7 mol-0.3 mol=0.4 mol ,所以该阶段消耗n(NaOH) =nAl(OH)3 = 0.4 mol ,氢氧化钠的浓度为0.4mol= 5 m
32、ol/L 。0.48 L0.4L(1)由元素守恒可知 n(Al) = nAl(OH) 3 , n(Mg) = nMg(OH) 2,在根据 m =n M 计算各自的质量,进而计算金属的总质量;(2)沉淀量最大,此时为 Mg(OH) 2 和 Al(OH)3,溶液中溶质为 Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时 n(NaOH)= 2 n(Na2SO4),根据硫酸根守恒 n(H2SO4) = n(Na2SO4),再根据 c= n 来计V算;( 3)根据电子转移守恒可知 2n(H2) = 3n(Al) + 2n(Mg),据此计算 n(H2);B. 由图可知,从开始至加入KOH 溶液到A,没有沉淀生成,说明
33、原溶液中硫酸溶解Mg 、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2KOH=K2SO4 +2H2O;继续滴加KOH溶液,到氢氧化钾溶液为600 mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH) 2 和Al(OH)3,溶液为硫酸钾溶液再继续滴加KOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水,发生反应Al(OH)3+KOH=KAlO2 +2H2 O,故反应后的溶液溶质为 KAlO2,通入足量的 CO2 后又生成了氢氧化铝沉淀,且不溶解,据此进行解答;在进行焰色反应时,为避免钠离子对钾离子的干扰,需要透过蓝色钴玻璃观察。【详解】A. 由图象可知,从开始至加入NaOH 溶液 40mL,没有沉淀生成,说
34、明原溶液中硫酸溶解Mg、 Al 后硫酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O当 V(NaOH) =400mL 时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和 Al(OH)3,二者物质的量之和为0.7 mol ,溶液中溶质为 Na2 SO4,根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4 )等于 400 mL 氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的 0.5倍。从 400 mL 开始, NaOH 溶解 Al(OH)3,发生反应NaOH+Al(OH) =NaAlO +2H O,当沉淀不再减少,此时全部为Mg(OH) ,物质的量为 0.33222mol ,所以沉淀量最大时,Mg(OH)2 为 0.3 mol , Al(OH)3 为 0.7 mol-0.3 mol=0.4mol ,所以该阶段消耗 n(NaOH) = nAl(OH)3 = 0.4mol0.4mol,氢氧化钠的浓度为= 5 mol/L 。0.48 L0.4L( 1)由元素守恒可知 n(Al) = nAl(OH) 3 = 0.4 mol ,n(Mg) = nMg(OH) 2 = 0.3 mol ,故 Mg