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今年浙江省理综化学试卷沿续了前两年风格，难度大致与2010年相当，只不过考生普遍反映选择题难度有所加大，尤其是选择题最后一题。
现对其略作剖析：
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：
注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5mol/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
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4.2g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
【解析】 此题分析推理须在计算基础上进行，但考场上学生可以单刀直入，简化思维：根据实验目的，不难确定沉淀Y应为Mg(OH)2，模拟海水中的阳离子只有三种，而Na+不可能形成沉淀，故沉淀X中必含Ca2+，在1.0L模拟海水中加入1.0mL1.0mol•L-1的NaOH溶液后，c(OH-)近似为10-3mol•L-1，而模拟海水中c(Ca2+)为0.011mol•L-1，Qi［Ca(OH)2］＝c(Ca2+)c2(OH-)＝1.10×10-8＜Ksp［Ca(OH)2］＝4.68×10-6，所以不可能形成Ca(OH)2沉淀，只能形成CaCO3沉淀，故A正确。
但究其原因，还须借助计算才能判断正误：
往1.0L模拟海水加入的OH-与模拟海水中的HCO3-发生反应：OH-＋HCO－3＝CO32-＋H2O，使得溶液中c(CO32-)为10-3mol•L-1，则Qi(CaCO3)＝c(Ca2+)c(CO32-)＝1.10×10-5＞Ksp(CaCO3)＝4.96×10-9，所以沉淀物X为CaCO3，n(CaCO3)＝10-3mol，此时滤液M中残存的c(Ca2+)＝0.011mol•L-1－10-3mol•L-1＝0.010mol•L-1＞1.0×10-5mol/L，不能认为Ca2+不存在；所以A项正确、B项错误。
在滤液M中加NaOH固体，形成沉淀Y，调节溶液pH到11.0后，过滤，滤液N中c(OH-)＝10-3mol•L-1，此时，再次运用溶度积规则判断Mg2+、Ca2+能否形成沉淀：
Qi［Mg(OH)2］＝c(Mg2+)c2(OH-)＝5.0×10-8＞Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10-12，所以沉淀Y是Mg(OH)2，
Qi［Ca(OH)2］＝c(Ca2+)c2(OH-)＝0.010×(10-3)2＝10-6＜Ksp［Ca(OH)2］＝4.68×10-6，所以不可能形成Ca(OH)2沉淀，滤液N中存在Ca2+，
形成Mg(OH)2后，则此时溶液中c(Mg2+)与c(OH-)须满足沉淀溶解平衡关系式：
c(Mg2+)c2(OH-)＝Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10-12，即c(Mg2+)×(10-3)2＝5.6×10-12，解得c(Mg2+)＝5.6×10-6＜10-5，可认为Mg2+无剩余。C项错误。
加入4.2g NaOH固体，c(OH-)＝0.105mol•L-1，c(Mg2+)＝0.050mol/L，c(Ca2+)＝0.010mol/L，因从Ksp值来看，Mg(OH)2比Ca(OH)2更小，故若有沉淀生成，应先生成Mg(OH)2沉淀，试判断如下：
Qi［Mg(OH)2］＝c(Mg2+)c2(OH-)＝0.050×(0.105)2＞Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10-12，所以生成Mg(OH)2沉淀，
Mg2+0.050mol•L-1＋2OH-0.105mol•L-1＝Mg(OH)2↓
n［Mg(OH)2］＝0.050mol，剩余OH-0.005mol，
Qi［Ca(OH)2］＝c(Ca2+)c2(OH-)＝0.010×(0.005)2＝2.5×10-7＜Ksp［Ca(OH)2］＝4.68×10-6，所以无Ca(OH)2析出。D项错误。
【答案】 A
【点评】 掩卷深思，此题有两处学生极容易混淆：
（1）有学生这样认为：往1.0L模拟海水中加入1.0mL1.0mol•L-1的NaOH溶液后，Qi［Mg(OH)2］＝c(Mg2+)c2(OH-)＝5.0×10-8＞Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10-12，所以沉淀X是Mg(OH)2，殊不知，Mg(OH)2虽难溶，但碱性可视为中强碱，在HCO3-存在时，能使Mg(OH)2沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)＋2OH-(aq)不断右移，最终Mg(OH)2沉淀溶解，生成的CO32-足以让Ca2+沉淀。
（2）在判断第二次沉淀后，Mg2+有没有沉淀完全时，有不少学生错误地认为：在加入NaOH固体调至pH＝11.0后，Mg2+才开始沉淀，则有如下错误的计算过程：
c(Mg2+)＝0.050mol/L，c(OH-)＝10-3mol•L-1，
Mg2+0.050mol•L-1＋2OH-10-3mol•L-1＝Mg(OH)2↓
n［Mg(OH)2］＝5.0×10-4mol，
形成Mg(OH)2沉淀的过程中Mg2+过量，滤液N中残存的Mg2+近似为0.0495mol•L-1，远大于10-5mol/L，所以不能认为Mg2+沉淀完全，滤液N中还有Mg2+，这样一来，C也貌似正确，于是在A与C之间摇摆不定，浪费了大量时间。其实这是一种思维僵化的表现，溶液中的离子反应是一触即发的，不可能是先使c(OH-)＝10-3mol•L-1，然后Mg2+才开始形成沉淀的。此处题意的意思是形成沉淀Mg(OH)2后，滤液N的pH＝11.0，造成以上误解的原因是步骤①中加NaOH的方式与步骤②中加NaOH的方式不一样，但考生容易把步骤①的情形负迁移到步骤②中。当然，从另一个侧面也反映出题面信息也可以表达得更清晰，比如把“pH＝11.0”字样写在滤液N处，可能误解的同学就少很多了。
责任编辑 任占华
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
现对其略作剖析：
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：
注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5mol/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
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4.2g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
【解析】 此题分析推理须在计算基础上进行，但考场上学生可以单刀直入，简化思维：根据实验目的，不难确定沉淀Y应为Mg(OH)2，模拟海水中的阳离子只有三种，而Na+不可能形成沉淀，故沉淀X中必含Ca2+，在1.0L模拟海水中加入1.0mL1.0mol•L-1的NaOH溶液后，c(OH-)近似为10-3mol•L-1，而模拟海水中c(Ca2+)为0.011mol•L-1，Qi［Ca(OH)2］＝c(Ca2+)c2(OH-)＝1.10×10-8＜Ksp［Ca(OH)2］＝4.68×10-6，所以不可能形成Ca(OH)2沉淀，只能形成CaCO3沉淀，故A正确。
但究其原因，还须借助计算才能判断正误：
往1.0L模拟海水加入的OH-与模拟海水中的HCO3-发生反应：OH-＋HCO－3＝CO32-＋H2O，使得溶液中c(CO32-)为10-3mol•L-1，则Qi(CaCO3)＝c(Ca2+)c(CO32-)＝1.10×10-5＞Ksp(CaCO3)＝4.96×10-9，所以沉淀物X为CaCO3，n(CaCO3)＝10-3mol，此时滤液M中残存的c(Ca2+)＝0.011mol•L-1－10-3mol•L-1＝0.010mol•L-1＞1.0×10-5mol/L，不能认为Ca2+不存在；所以A项正确、B项错误。
在滤液M中加NaOH固体，形成沉淀Y，调节溶液pH到11.0后，过滤，滤液N中c(OH-)＝10-3mol•L-1，此时，再次运用溶度积规则判断Mg2+、Ca2+能否形成沉淀：
Qi［Mg(OH)2］＝c(Mg2+)c2(OH-)＝5.0×10-8＞Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10-12，所以沉淀Y是Mg(OH)2，
Qi［Ca(OH)2］＝c(Ca2+)c2(OH-)＝0.010×(10-3)2＝10-6＜Ksp［Ca(OH)2］＝4.68×10-6，所以不可能形成Ca(OH)2沉淀，滤液N中存在Ca2+，
形成Mg(OH)2后，则此时溶液中c(Mg2+)与c(OH-)须满足沉淀溶解平衡关系式：
c(Mg2+)c2(OH-)＝Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10-12，即c(Mg2+)×(10-3)2＝5.6×10-12，解得c(Mg2+)＝5.6×10-6＜10-5，可认为Mg2+无剩余。C项错误。
加入4.2g NaOH固体，c(OH-)＝0.105mol•L-1，c(Mg2+)＝0.050mol/L，c(Ca2+)＝0.010mol/L，因从Ksp值来看，Mg(OH)2比Ca(OH)2更小，故若有沉淀生成，应先生成Mg(OH)2沉淀，试判断如下：
Qi［Mg(OH)2］＝c(Mg2+)c2(OH-)＝0.050×(0.105)2＞Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10-12，所以生成Mg(OH)2沉淀，
Mg2+0.050mol•L-1＋2OH-0.105mol•L-1＝Mg(OH)2↓
n［Mg(OH)2］＝0.050mol，剩余OH-0.005mol，
Qi［Ca(OH)2］＝c(Ca2+)c2(OH-)＝0.010×(0.005)2＝2.5×10-7＜Ksp［Ca(OH)2］＝4.68×10-6，所以无Ca(OH)2析出。D项错误。
【答案】 A
【点评】 掩卷深思，此题有两处学生极容易混淆：
（1）有学生这样认为：往1.0L模拟海水中加入1.0mL1.0mol•L-1的NaOH溶液后，Qi［Mg(OH)2］＝c(Mg2+)c2(OH-)＝5.0×10-8＞Ksp［Mg(OH)2］＝5.61×10-12，所以沉淀X是Mg(OH)2，殊不知，Mg(OH)2虽难溶，但碱性可视为中强碱，在HCO3-存在时，能使Mg(OH)2沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)＋2OH-(aq)不断右移，最终Mg(OH)2沉淀溶解，生成的CO32-足以让Ca2+沉淀。
（2）在判断第二次沉淀后，Mg2+有没有沉淀完全时，有不少学生错误地认为：在加入NaOH固体调至pH＝11.0后，Mg2+才开始沉淀，则有如下错误的计算过程：
c(Mg2+)＝0.050mol/L，c(OH-)＝10-3mol•L-1，
Mg2+0.050mol•L-1＋2OH-10-3mol•L-1＝Mg(OH)2↓
n［Mg(OH)2］＝5.0×10-4mol，
形成Mg(OH)2沉淀的过程中Mg2+过量，滤液N中残存的Mg2+近似为0.0495mol•L-1，远大于10-5mol/L，所以不能认为Mg2+沉淀完全，滤液N中还有Mg2+，这样一来，C也貌似正确，于是在A与C之间摇摆不定，浪费了大量时间。其实这是一种思维僵化的表现，溶液中的离子反应是一触即发的，不可能是先使c(OH-)＝10-3mol•L-1，然后Mg2+才开始形成沉淀的。此处题意的意思是形成沉淀Mg(OH)2后，滤液N的pH＝11.0，造成以上误解的原因是步骤①中加NaOH的方式与步骤②中加NaOH的方式不一样，但考生容易把步骤①的情形负迁移到步骤②中。当然，从另一个侧面也反映出题面信息也可以表达得更清晰，比如把“pH＝11.0”字样写在滤液N处，可能误解的同学就少很多了。
责任编辑 任占华
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