Question

请教高中化学题目,请写出详细分析过程,谢谢! (浦31)

以下这道题目的解答中,我不知道第三问中的答案 n(CaCO3) +N(Mg(OH)2) = 0.006, 以及后面0.003是怎么得出的.

以下是答案:

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Answer 1

这种题目不要紧张，分几问的题目都有个渐进性的。你由第一问（电荷数守恒）得到的NA+比CI-少0.002mol，可知Cl-多了，那么谁来与他平衡呢？肯定得消耗Ca或者Mg,但是你得注意他们电荷数为二，而且均为二，所以无论消耗谁，物质的量总得减少0.002mol除以二（Cl-电荷数为一）。剩下Ca和Mg离子共0.008mol,.又因为存在So4离子，且它的电荷数也是二，故消耗量为一比一的关系，剩下的Ca和Mg离子便只有0.006mol了。剩下的便是能够沉淀出来的。因为你要保证没沉淀的溶液中电荷守恒，这边是上面解出0.006的思想。在由质量守恒，就是那个=0.558的式子，和它上面的式子一起解方程，解出沉淀物中Ca和Mg的物质的量。因为题目给的条件原来的总物质的量为0.009，所以便可以解出0.003了。
另外，题目出问题了不要上网问，问老师才是最好的。祝你成功！

追问

那么为什么沉淀后溶液中0.003的离子一定是镁离子而不是钙离子和镁离子混合或者钙离子？

Answer 2

第一问
根据电荷守恒
2*C(Mg2+ + Ca2+)+C(Na+)=2*C（SO42-）+C(HCO3-)+C(Cl-)
那么
2*0.009+C(Na+)=2*0.002+0.012+C(Cl-)
已知NaCl中钠离子和氯离子相等
那么钠离子比氯离子少0.002mol

第三问
根据题目描述，加热后产生的沉淀应为碳酸钙和氢氧化镁
根据第一问可知，除去氯化钠之外，氯离子多了0.002mol，应为氯化镁或氯化钙（均溶于水），溶液过滤后滤掉了0.002mol的氯离子，另外还有0.002mol硫酸根，应为硫酸钙或硫酸镁（均溶于水），根据电荷守恒，那么过滤后钙离子和镁离子的总量应减少了（0.002mol/2+0.002mol）=0.003mol，剩余0.006mol，根据物质守恒，剩余碳酸钙和氢氧化镁的物质的量应为0.006mol

已知碳酸钙的原子量为100，氢氧化镁的原子量为58
解二元一次方程可知剩余碳酸钙0.005mol，剩余氢氧化镁0.001mol，题目前面可知钙离子加镁离子总数为0.009mol，根据物质守恒可知溶液中有镁离子0.003mol
镁离子总量为固体中的0.001mol+溶液中的0.003mol=0.004mol

追问

那么为什么沉淀后溶液中0.003的离子一定是镁离子而不是钙离子和镁离子混合或者钙离子？

追答

补充，因为氢氧化钙和碳酸镁均微溶于水，而碳酸钙和氢氧化镁均不溶于水，根据化学平衡，最终的产物应是碳酸钙和氢氧化镁，我们前面知道碳酸氢根有0.012mol，碳酸氢根与钙离子结合生成碳酸钙应为1：1关系，0.012mol碳酸氢根最多可生成0.012mol碳酸钙，前面已知钙离子和镁离子共有0.009mol，钙离子的量应当<0.009mol，碳酸氢根过量，钙离子应完全沉淀，过滤后的溶液中不会存在钙离子