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某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol·L-1 NaOH,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分别向其中加入不同试剂,记录实验现象如下表:

实验序号
加入试剂
实验现象

4 mL 2 mol·L-1 HCl 溶液
沉淀溶解

4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl 溶液
沉淀溶解
 
(1)从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程             
(2)测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因           
(3)甲同学认为应补充一个实验:向同样的Mg(OH)2沉淀中加4 mL蒸馏水,观察到沉淀不溶解。该实验的目的是         
(4)同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种:一是NH4Cl溶液显酸性,溶液中的H+可以结合OH- ,进而使沉淀溶解;二是            
(5)乙同学继续进行实验:向4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水,得到pH约为8的混合溶液,向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液,观察现象。
①实验结果证明(4)中的第二种猜测是成立的,乙同学获得的实验现象是           
③乙同学这样配制混合溶液的理由是           

(1)Mg(OH)2(s)  Mg2+(aq)+2OH -(aq)(1分),盐酸中的H+与OH-中和使得OH-浓度减小平衡右移(1分),沉淀溶解
(2)NH4++H2O  NH3·H2O+H+(2分)
(3)排除实验Ⅰ、Ⅱ中(1分)溶剂水使沉淀溶解的可能性(1分)(只答“4 mL水不能使沉淀溶解”给1分)
(4)溶液中c(NH4+)较大,NH4+结合OH-使沉淀溶解(2分)
(5)①沉淀溶解(1分)   ②混合溶液显碱性,c(H+)非常小(1分,或答“H+不与OH-结合”), c(NH4+)较大(1分,或答“c(NH4+)与NH4Cl溶液接近”)能确定是NH4+结合OH-使沉淀溶解

解析试题分析:(1)Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)  Mg2+(aq)+2OH -(aq),加入HCl后,H+与OH?反应,使OH?浓度减小,沉淀溶解平衡向右移动,Mg(OH)2沉淀溶解。
(2)NH4Cl为强酸弱碱盐,NH4+发生水解反应,离子方程式为:NH4++H2O  NH3·H2O+H+
(3)实验Ⅰ、Ⅱ加入溶液,水增多,所以该实验的目的是:排除实验Ⅰ、Ⅱ中溶剂水使沉淀溶解的可能性。
(4)NH4+能与OH?结合,生成弱电解质NH3?H2O,所以溶液中c(NH4+)较大,NH4+结合OH-使沉淀溶解。
(5)①所加的混合液pH约为8,为碱性,所以沉淀溶解,可证明第二种猜测成立。
②混合液pH约为8,显碱性,c(H+)非常小,而NH4+少量溶解,c(NH4+)浓度较大,可确定沉淀溶解的原因是NH4+与OH?反应,促进沉淀溶解平衡向右移动。
考点:本题考查沉淀溶解平衡、盐类的水解、实验方案的分析。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

碳酸钙常用作牙膏的摩擦剂。某同学设计了一种制备碳酸钙的方案,其流程图如下:(所用石灰石含有杂质SiO2

回答下列问题:
(1)充分煅烧110吨石灰石得到固体66吨。标准状况下生成二氧化碳的体积为______________L,石灰石中碳酸钙的质量分数为______________%。
(2)假设第①步反应完全进行,则第②步反应过滤后得到的不溶性滤渣的成分为________________________。
(3)第③步反应一般不采用通入CO2的主要原因是______________________,
相应的离子方程式为_____________________________________。
(4)CaCO3是一种难溶物质,25℃时其Ksp=2.8×10-9。现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2.0×10-4 mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的物质的量浓度最小是______________。
(5)某学生用石灰石为原料,设计了另一种制备碳酸钙的实验方案,其流程图如下:

与前一方案相比较,该方案的优点是_________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0.0 1 mol·L-1的X、Y、Z、W溶液的pH。

(1)X、W的化学式分别为_______、________。
(2)W的电离方程式为______________________________。
(3)25℃时,Z溶液的pH>7的原因是______________________________________(用离子方程式表示)。
(4)将X、Y、Z各1mol·L-1同时溶于水中制得混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 _______________________________________________________ 。
(5)Z溶液与W溶液混合加热,可产生一种无色无味的单质气体,该反应的化学方程式为__________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)已知常温下,A酸的溶液pH=a,B碱的溶液pH=b,回答下列问题:
①若A为醋酸,B为氢氧化钠,且a=4,b=10,两者等体积混合,则混合前c(CH3COOH)   c(NaOH )(填“<、=或>”,下同);混合后溶液的pH   7。
②若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性,则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为                                   。(2)①现有25℃时等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种溶液,将它们分别与V1 L、V2 L、V3 L等浓度的盐酸混合,均恰好中和,则V1、V2、V3的大小关系是            
②另有25℃,等体积等物质的量浓度的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种溶液,将它们分别与V1 L、V2 L、V3 L等浓度的盐酸混合,混合后溶液均呈中性,则V1、V2、V3的大小关系是                  ;③室温下,若生成同浓度的NaCl与NH4Cl溶液各1L,则溶液中离子总数N(NaCl)       N(NH4Cl)。(填“<、=或>”)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)室温下在pH=12的NaCN溶液中,由水电离的c(OH)为    mol?L—1
(2)浓度为0.1mol?L—1的下列各物质的溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序是___(填序号)。
①NH4Cl ②NH4HSO4  ③NH3?H2O ④CH3COONH4
(3)某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:
H2A=H+ +HA,HAˉH+ +A2—
①则Na2A溶液显____性;NaHA溶液显    性(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
②若有0.1mo1?L—1Na2A的溶液,其中各种离子浓度由大到小的顺序是:   (填序号)。

A.c(Na+)>c(A2—)>c(OH)>c(HA)>c(H+
B.c(Na+)> c(OH)>c(HA)> >c(A2—) > c(H+
C.c(Na+)> c(H+)> c(A2—)> c(OH)>c(HA
D.c(A2—)>c(Na+)> c(OH) > c(H+)>c(HA
(4)在含有Cl、Br、I的溶液中,已知其浓度均为0.1mo1/L,已知AgCl、AgBr、AgI的溶度积分别为1.6×10—10、4.l×10—15、1.5×10—16,若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,试回答:
①当AgBr沉淀开始析出时,溶液中Ag+浓度是              
②当AgC1沉淀开始析出时,溶液中的Br、I是否完全沉淀                 (当溶液中离子浓度小于1.0×10—5mo1/L时,认为已经沉淀完全,本空选填“是”或“否”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知元素M是组成物质NH4Al(SO42的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第4个电子所需能量(即电离能,用符号I1至I4表示)如下表所示:

 
I1
I2
I3
I4
电离能(kJ/mol)
578
1817
2745
11578
 
(1)元素M的名称是_______________;
(2)硫原子核外有______种不同运动状态的电子,有______种不同形状的电子云;
(3)请用一个事实证明氧气的氧化性比硫的氧化性强:______________________________。
(4)相同条件下,0.1 mol/L NH4Al(SO42中c(NH4+)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol/LNH4HSO4中c(NH4+)。
(5)室温时,向100 mL 0.1 mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/LNaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:
①试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是____________;
②在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________;
③在c d段发生反应的离子方程式_________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

现有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙,请根据下列操作完成问题:
(1)取10 mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________(填“向左”、“向右”或“不”)移动;另取10 mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶完后,溶液中[H]/[CH3COOH]的比值将________(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为:pH(甲)________pH(乙)。(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲)________V(乙)。
(4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中[Na]、[CH3COO]的大小关系为:[Na]________[CH3COO]。
(5)取25 mL的乙溶液,加入等体积pH=12的氨水,反应后溶液中的溶质为_________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离可产生表中离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。

阳离子
Na+、Ba2+、NH4+
阴离子
CO32、Cl、OH、SO42
①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的电离程度比纯水大,A、D焰色反应的火焰均为黄色;
②C溶液和D溶液相遇时只观察到有白色沉淀产生,B溶液和C溶液相遇时只观察到有刺激性气味的气体产生,A溶液和D溶液混合时无明显现象。请填写下列空白:
(1)A是___________,B是___________,C是____________,D是___________。
(2)常温,将1 ml pH =12的C溶液加水稀释至100ml,所得溶液中=           
(3)常温下,0.15 mol·L-1的C溶液与0.20 mol·L-1盐酸混合,所得混合液的pH=13,则C溶液与盐酸的体积比= _______________。
(4)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是                                                                       

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分) 电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。
Ⅰ.每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。最近,我国在甲醇燃料电池的相关技术上获得了新突破,原理如下图1所示。
(1)请写出从C口通入O2发生的电极反应式      
(2)以石墨做电极电解饱和食盐水,如下图2所示。电解开始后在      的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色。假设电池的理论效率为80%(电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇气体,外电路通过的电子个数为       (保留两位有效数字,NA取6.02×1023)。

Ⅱ.随着电池使用范围的日益扩大,废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。
(1)电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程中,依据沉淀转化的原理,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2。请用离子方程式说明上述除杂的原理      
(2)工业上为了处理含有Cr2O72的酸性工业废水,用绿矾(FeSO4·7H2O)把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为      
②常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32 mol4·L-4,溶液的pH至少为      ,才能使Cr3+沉淀完全。
③现用上述方法处理100m3含铬(+6价)78mg?L-1的废水,需用绿矾的质量为      kg。(写出主要计算过程)

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