(时间:40分钟满分:60分)非选择题(共4小题,60分)1.(12分)(2010·江苏)以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11,若溶液中c(OH-)=3.0×10-6mol·L-1,则溶液中c(Mg2+)=________。(2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为________。(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数________(填“升高”“降低”或“不变”)。解析(1)常温下Mg(OH)2的Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)=c(Mg2+)×(3.0×10-6)2=1.8×10-11,求得c(Mg2+)=2.0mol·L-1。(2)主要流程中加NH3、NH4HCO3沉淀镁得到的主要物质为MgCO3和NH4Cl,滤液的主要成分为NH4Cl。(3)设该碱式碳酸镁的化学式为Mgx(OH)y(CO3)z,高温煅烧后产物为MgO、CO2和H2O,其物质的量之比为n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)=x∶z∶,由题中数据知生成气体CO2的物质的量n(CO2)==4.00×10-2mol,得到的固体为MgO,其物质的量n(MgO)==5.00×10-2mol,n(H2O)==5.00×10-2mol,n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)=x∶z∶=(5.00×10-2)∶(4.00×10-2)∶(5.00×10-2)=5∶4∶5,所以求得该碱式碳酸镁的化学式为Mg5(OH)10(CO3)4,但该化学式化合价不守恒,推测可能含结晶水,故化学式应为Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O,也可写为Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。(4)将碱式碳酸镁的化学式分为两部分,分别是4MgCO3和Mg(OH)2·4H2O。MgCO3中镁的质量分数为×100%≈28.6%,Mg(OH)2·4H2O中镁的质量分数为24+17×2+18×4×100%≈18.5%,MgCO3增多,镁的质量分数升高。答案(1)2.0mol·L-1(2)NH4Cl(3)n(CO2)==4.00×10-2moln(MgO)==5.00×10-2moln(H2O)==5.00×10-2moln(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)=(5.00×10-2)∶(4.00×10-2)∶(5.00×10-2)=5∶4∶5碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O(4)升高2.(18分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:请回答下列问题:(1)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为________(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为________(填代号)。a.KMnO4b.(NH4)2Sc.H2O2d.KSCN(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是________________________________________________________________________。(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)________(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出,应选用下列________装置回收(填代号)。(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应____________________,直到____________________。用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。解析(1)为使Fe2+、Fe3+一起沉淀,要加氧化剂将Fe2+氧化而又不引入新杂质,故选H2O2;检验Fe3+选择SCN-。(2)要从溶液中析出晶体,采用冷却结晶法;过滤时要用玻璃棒引流。(3)因NH3在水中的溶解度远远大于CO2在水中的溶解度,故应先通NH3使CaCl2溶液显碱性,再通CO2才利于CaCO3的生成。(4)配制一定物质的量浓度溶液时,定容时视线应与凹液面相切,且要平视;KMnO4具有强氧化性,只能用酸式滴定管。答案(1)cd(2)冷却结晶引流(3)NH3(或NH3·H2O)b(4)平视凹液面的最低点或刻度线凹液面的最低点与刻度线相切酸式3.(16分)已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等和少量矿物杂质(与酸不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下用硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中的金属进行回收和含量测定。(1)步骤一:电解精制电解时,粗铜应与电源的________极相连。阴极上的电极反应式为_________________________________________________________...