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    20．海水中含有丰富的镁资源．某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：

    海水中的离子浓度（mol/L）Na+Mg2+Ca2+Cl-HCO3
    0.4390.0500.0110.5600.001
    注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5 mol/L，可认为该离子不存在；
    实验过程中，假设溶液体积不变．
    已知：Ksp（CaCO3）=4.96×10-9；Ksp（MgCO3）=6.82×10-6；
    Ksp[Ca（OH）2]=4.68×10-6；Ksp[Mg（OH）2]=5.61×10-12．
    下列说法正确的是（　　）
    A．沉淀物X为CaCO3，MgCO3
    B．滤液M中存在Mg2+，不存在Ca2+
    C．滤液N中存在Mg2+、Ca2+
    D．步骤②中若改为加入8 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca（OH）2和Mg（OH）2的混合物

    分析 步骤①，加入0.001mol NaOH时，OH- 恰好与HCO3-完全反应，生成0.001molCO32-．由于Ksp（CaCO3）＜＜Ksp（MgCO3），生成的CO32-与水中的Ca2+反应生成CaCO3 沉淀，滤液M中同时存在着Ca2+和Mg2+；
    步骤②，当滤液M中加入NaOH 固体，调至pH=11（即pOH=3）时，此时滤液中c（OH-）=1×10-3 mol•L-1．
    根据溶度积可判断Ca（OH）2 是否生成沉淀，一定有Mg（OH）2沉淀生成．

    解答 解：A．步骤①，从题给的条件，可知n（NaOH ）=0.001mol，[即n（OH-）=0.001mol]．依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律，当1L模拟海水中，加入0.001mol NaOH时，OH- 恰好与HCO3-完全反应：OH-+HCO3-=CO32-+H2O，生成0.001molCO32-．由于Ksp（CaCO3）＜＜Ksp（MgCO3），生成的CO32-与水中的Ca2+反应生成CaCO3 沉淀Ca2++CO32-=CaCO3↓．所以沉淀物X为CaCO3，故A错误；
    B．由于CO32-只有0.001mol，反应生成CaCO3 所消耗的Ca2+也只有0.001mol，滤液中还剩余c（Ca2+）=0.010 mol•L-1．滤液M中同时存在着Ca2+和Mg2+，故B错误；
    C．步骤②，当滤液M中加入NaOH 固体，调至pH=11（即pOH=3）时，此时滤液中c（OH-）=1×10-3 mol•L-1．则
    Q[Ca（OH）2]=c（Ca2+）×（10-3）2=0.010×（10-3）2=10-8＜Ksp[Ca（OH）2]，无Ca（OH）2生成．
    Q[Mg（OH）2]=c（Mg2+）×（10-3）2=0.050×（10-3）2=5×10-8＞Ksp[Mg（OH）2]，有Mg（OH）2沉淀生成．
    又由于Ksp[Mg（OH）2]=c（Mg2+）×（10-3）2=5.6×10-12，c（Mg2+）=5.6×10-6＜10-5，无剩余，滤液N中不存在Mg2+，故C错误；
    D．步骤②中若改为加入8 g NaOH固体，则n（NaOH）=$\frac{8g}{40g/mol}$=0.2mol，与0.05mol Mg2+反应：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，生成0.05 mol Mg（OH）2，剩余0.1 mol OH-．
    由于Q[Ca（OH）2]=c（Ca2+）×（OH-）2=0.011×（0.1）2=1.1×10-4＞Ksp[Ca（OH）2]，所以有Ca（OH）2沉淀析出，沉淀物Y为Ca（OH）2和Mg（OH）2的混合物，故D正确．
    故选D．

    点评 本题是一道新颖的计算型分析推断题，命题者通过精心选择，以从模拟海水中制备MgO的实验方案为背景，结合考查有关溶度积的概念及计算，把一个具体情景与教材的知识内容有机结合起来．要求考生定量地分析发生的反应，溶液中存在的离子，推断沉淀是否产生，从而得出正确的结论．计算强调了实用性以及认识、解决问题的综合性，体现了新课程的特色，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    下列各变化中不属于原电池的反应的是（ ）

    A.为防止轮船外壳生锈，在船底装上锌块

    B.镀锌铁表面锌有划损时，也能阻止铁被氧化

    C.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层

    D.锌和稀硫酸反应时，加入少量的CuSO4溶液可使反应加快

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    8．蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．根据你所学的知识回答下列问题：
    （1）碳元素在周期表中的位置是第二周期ⅣA族，甲烷是其简单气态氢化物，与水比较不稳定的是甲烷（或CH4）；已知1g甲烷完全燃烧生成液态水时放热55.6kJ•mol-1，写出该反应的热化学方程式CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.6kJ•mol-1．
    （2）碳有多种同素异形体，C60所属的晶体类型为分子晶体；金刚石熔化时破坏的作用力是共价键；
    金刚石、石墨的能量关系如图所示，则等质量的金刚石和石墨完全燃烧金刚石（填“金刚石”或“石墨”）放出热量更多，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式C（s，石墨）=C（s，金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1．
    （3）工业上常利用甲烷制氢气，反应方程式为：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+160kJ•mol-1；现向容积为2L的密闭容器中分别通入2mol的甲烷和水蒸气，4s时测得氢气的反应速率为0.3mol•L-1．s-1，则4s时剩余的甲烷的浓度为0.6mol/L，反应吸收（填“放出”或“吸收”）热量；上述反应可以通过电解池来实现，电解液为硫酸钠溶液，电解过程能量的转化形式为电能转化为化学能．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    15．铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英、石灰石等混合物．某化学兴趣小组从铁砂中分离出磁性氧化铁，并进行铝热反应实验．
    （1）取磁性氧化铁按图装置进行铝热反应，引发铝热反应的实验操作是铺KClO3，插镁条并将其点燃，
    现象很壮观，取少许反应生成的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色．出现这种结果的原因，除了可能混有没反应的磁性氧化铁外，还有一个原因是生成的红热的铁在掉落到蒸发皿过程中，表面被空气氧化为Fe3O4．
    （2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的“铁块”中含有金属铝．该实验所用试剂是NaOH，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
    （3）请写出此铝热反应的化学方程式：8Al+3Fe3O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al2O3+9Fe．每摩铝参与反应，转移的电子数为3NA．
    （4）生成除磁性氧化铁可做铝热反应实验外，下列哪些试剂也可以AC．
    A．CuO        B．Na2O2       C．MnO2        D．MgO．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表，若混合溶液中Ca2+、Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-3mol•L-1，c（AsO43-）最大是（　　）
    难溶物Ksp
    Ca3（AsO4）26.8×10-19
    AlAsO41.6×10-16
    FeAsO45.7×10-21
    A．5.7×10-18 mol•L-1B．2.6×10-5mol•L-1
    C．1.6×10-13mol•L-1D．5.7×10-24mol•L-1

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（　　）
    A．向NH4HCO3溶液中加入少量的Ba（OH）2溶液并加热：Ba2++2OH-+NH4++HCO3-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+2H2O+BaCO3↓
    B．电解氯化镁溶液：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
    C．少量CO2通入苯酚钠溶液：2+CO2+H2O→2+CO32-
    D．向明矾溶液中滴加Ba（OH）2溶液至溶液呈中性：2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═3BaSO4↓+2Al（OH）3↓

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．已知某温度下，反应2SO2+O2?2SO3，的平衡常数K=19，在该温度下的体积固定的密闭容器中充入C（SO2）=1mol•L-1，C（O2）=1 mol•L-1，当反应在该温度下SO2，为80%时，该反应否（填“是”或“否”）达到化学平衡状态，若未达到，向逆反应 （填“正反应”或“逆反应”） 方向进行．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    10．配制某补血剂主要成分是硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O），为测定该补血剂中铁元素的含量，某化学兴趣小组设计用滴定法（用酸性KMnO4溶液滴定），主要步骤如下：①取一定量补血剂样品，溶解除去不溶物（不损耗铁元素），并配制成250mL待测溶液；②量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；③用酸化的0.0100mol/LKMnO4溶液滴定至终点，记录消耗KMnO4溶液体积，重复一到两次实验．
    （已知：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）
    （1）配制250mL待测溶液时需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外，还需玻璃棒、250mL容量瓶（填仪器名称）；滴定时，左手控制滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睹注视锥形瓶内溶液的颜色变化；当看到最后一滴KMnO4滴入后，溶液颜色由无色变成浅紫色，且30s不褪色时，达滴定终点；
    （2）滴定操作中，锥形瓶残留少量蒸馏水，则测定结果无影响（填“偏高”“偏低”或“无影响”下同）；达到滴定终点时，尖嘴处尚有一滴液滴未滴下，则测定的结果偏高．

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