题目内容
(12分)下面是某化学研究性学习小组对某水样成分的检验过程,已知该水样中只可能含有K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、CO和SO中的若干种,该小组同学取100 mL水样进行实验:
向样品中先滴加BaCl2溶液,再滴加1.0 mol·L-1的盐酸,实验过程中沉淀质量的变化如右图所示:
请回答下列问题:
(1)水样中一定含有的阴离子是________________,其物质的量之比为________。
(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式________________。
(3)由B点到C点变化过程中消耗盐酸的体积为________。
(4)试根据实验结果推测K+是否存在?________(填“是”或“否”);若存在,K+的物质的量浓度c(K+)的范围是________。(若K+不存在,则不必回答该问)
(1)CO和SO 2∶1或SO和CO 1∶2
(2)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(3)0.04 L或40 mL
(4)是 c(K+)≥0.6 mol·L-1?
解析:由题中图像变化知,与BaCl2反应产生沉淀的离子为SO和CO,OA段对应沉淀为BaSO4和BaCO3,BC段加盐酸时,BaCO3溶解,BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O,n(BaCO3)==0.02 mol=n(CO),则n(BaSO4)==0.01 mol=n(SO),即n(CO)∶n(SO)=0.02 mol∶0.01 mol=2∶1。
因为CO、SO的存在,则Mg2+、Ca2+不存在,Cl-可能存在,溶液中一定存在K+,由于Cl-的量不确定,则n(K+)≥0.02 mol×2+0.01 mol×2=0.06 mol,BC段消耗V(HCl)==0.04 L。
(6分)氨气跟氧化铜反应可以制备氮气,化学方程式:2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2,纯氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁,但氮化镁遇水即剧烈反应生成氢氧化镁和氨气。下面是某化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种方案:
A.NH4Cl固体与消石灰(Ca(OH)2)共热 | B.浓氨水逐滴加到新制的生石灰中 |
C.在一定条件下,N2与H2化合 | D.加热分解NH4Cl固体 |