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从海水中提取镁是世界各国获得镁的主要来源,以下是制取镁的过程中涉及的几种物质的溶度积,根据你所学的知识回答下列几个问题:

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(主要成份是碳酸钙),你认为 不能 (填“能”或“不能”)将贝壳研磨成粉末直接投入海水中,理由是 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 ;如果不能直接投入,应将贝壳作何处理,试写出化学方程式 CaCO3\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}CaO+CO2↑ .

(2)某同学在实验室条件下模拟该生产过程,但实验室无石灰,他打算用烧碱代替,你认为 可以 (填“可以”或“不可以”)得到Mg(OH)2.在加试剂时,误将纯碱溶液加入海水中,他思考了一下,又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液,你觉得他 能 (填“能”或“不能”)将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,理由是 Mg2++CO32﹣=MgCO3 MgCO3+2OH﹣=Mg(OH)2+CO32﹣ .(用离子方程式表示)

(3)已知海水中镁离子浓度为1.8×10﹣3mol/L,则要使镁离子产生沉淀,溶液的pH最低应为 10 .


考点:

海水资源及其综合利用..

分析:

(1)根据贝壳(主要成分是CaCO3)的溶解性分析;把CaCO3转化为CaO,CaO能与水反应生成碱;

(2)模拟生产过程,烧碱也可以沉淀镁离子,若加入的是纯碱碳酸钠,会生成碳酸镁,加入氢氧化钠溶液,依据碳酸镁和氢氧化镁沉淀溶度积计算可知,氢氧化镁溶解度小于碳酸镁,可以实现沉淀转化生成氢氧化镁;

(3)根据Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH﹣),结合已知离子浓度计算.

解答:

解:(1)已知贝壳(主要成分是CaCO3)的难溶于水,而且比MgCO3还要难溶,所以将CaCO3其直接投入海水中不能产生MgCO3;把CaCO3转化为CaO,其反应方程式为:CaCO3CaO+CO2↑,CaO能与水反应生成碱;

故答案为:不能;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;CaCO3CaO+CO2↑;

(2)模拟该生产过程,但实验室无石灰,用烧碱也可以沉淀镁离子.Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓,若加入的是纯碱碳酸钠,可以反应生成微溶于水的碳酸镁沉淀,到的混合体系中加入过量的烧碱溶液,氢氧化镁溶解度小于碳酸镁,实现沉淀转化生成氢氧化镁沉淀,过程中反应的离子方程式为:Mg2++CO32﹣=MgCO3,MgCO3+2OH﹣=Mg(OH)2+CO32﹣;

故答案为:可以,能,Mg2++CO32﹣=MgCO3 MgCO3+2OH﹣=Mg(OH)2+CO32﹣;

(3)已知某地海水中的镁离子的浓度为1.8×10﹣3 mol•L﹣1,则c2(OH﹣)=,c(OH﹣)==1.0×10﹣4 mol•L﹣1,

则c(H+)=1.0×10﹣10 mol•L﹣1,所以pH=10;

故答案为:10.

点评:

本题考查了溶度积常数的应用、守恒法在计算中的应用等,侧重考查学生分析问题的能力、解决问题的能力,题目难度中等.


练习册系列答案
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下列离子方程式正确的是                             (  )

A.钠与水反应:Na+2H2O===Na+2OH+H2

B.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:SiO+2H===H2SiO3

C.0.01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合:NH+

Al3+2SO+2Ba2+4OH===2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O

D.浓硝酸中加入过量铁粉并加热:Fe+3NO+6HFe3+3NO2↑+3H2O

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已知X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示,下列说法正确的是(  )

 

A.

Z元素的原子半径可能比Y元素的小

 

B.

W的原子序数可能是Y的原子序数的2倍

 

C.

W的气态氢化物的稳定性一定比Y的强

 

D.

Z的化学活泼性一定比X强

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下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(  )

 

A.

漂白粉露置在空气中失效:ClO﹣+CO2+H2O=HClO+HCO3﹣

 

B.

向NaAlO2溶液中通入过量CO2:AlO2﹣+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣

 

C.

向Na2S2O3溶液中通入足量氯气:S2O32﹣+2Cl2+3H2O=2SO32﹣+4Cl﹣+6H+

 

D.

在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3ClO﹣+Fe(OH)3=FeO42﹣+3Cl﹣+H2O+4H+

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双隔膜电解池的结构示意简图如图所示,对该装置及其原理判断错误的是

(  )

 

A.

c隔膜为阴离子交换膜、d隔膜为阳离子交换膜

 

B.

A溶液为硫酸,B溶液为氢氧化钠

 

C.

a气体为氢气,b气体为氧气

 

D.

该电解反应的总方程式为:2Na2SO4+6H2O 2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑

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下列物质在指定条件下电离方程式正确的是                        (  )

A.Na2CO3溶于水 Na2CO3===Na+CO

B.Al(OH)3酸式电离 Al(OH)3===H+AlO+H2O

C.NaHS溶于水HS的电离 HS+H2OH2S+OH

D.NaHCO3加热熔化 NaHCO3===Na+HCO

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能正确表示下列反应的离子方程式是                 (  )

A.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3+3OH===Al(OH)3

B.碳酸钠溶液中加入澄清石灰水:Ca(OH)2+CO===CaCO3↓+2OH

C.冷的氢氧化钠溶液中通入氯气:Cl2+2OH===ClO+Cl+ H2O

D.稀硫酸中加入铁粉:2Fe+6H===2Fe3+3H2

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下列化合物中,只有在溶液中才能导电的电解质是(  )

A.NaCl                              B.CH3CH2OH(酒精)

C.H2SO4                             D.SO2

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NaClO2可用作造纸的漂白剂,它由H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2制得,下列说法正确的是

A.H2O2是氧化剂,H2O2中的氧元素被还原

B.每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 mol

C.ClO2中的氯元素被氧化

D.ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂

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