题目内容

【题目】某强酸性溶液X中可能含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32﹣、SO32﹣、SO42﹣、Cl、NO3中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:

根据以上信息,回答下列问题:

1仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的阳、阴离子分别是 .能证明该阴离子是否存在的简单实验操作为____ __.

2用离子方程表达下列反应:

中生成气体A: 中生成溶液H:

3中所用氢氧化钠浓度为2mol/L,当加入l0ml时开始产生沉淀,55ml时沉淀的量达到最大值0.03mol,继续滴加沉淀的量保持不变,随后再滴加沉淀部分溶解,到60ml时沉淀的量降为0.025mol且保持不变,则原溶液中cFe2+ mol/L、cFe3+ mol/L、cCl mol/L.若有些离子不存在,请填0mol/L

【答案】1Fe3+、Cl 取少量废水试样,滴加足量的BaNO32溶液,静置,取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl,若无白色沉淀产生,则不存在

23Fe2++4H++NO3=3Fe3++NO↑+2H2OAl3++4OH=AlO2+2H2O

30.15 0.1 0.4

【解析】

试题分析:强酸性溶液中一定不会存在CO32-、SO32-离子;加入过量硝酸钡生成沉淀,则该沉淀C9.32g为BaSO4,说明溶液中含有SO42-离子,根据硫酸钡的质量可以计算硫酸根离子的物质的量为=0.04mol,浓度是0.04mol÷0.1L=0.4mol/L,生成气体A,A连续氧化生成D和E,则A为NO,D为NO2,E为HNO3,说明溶液中含有还原性离子,则一定为Fe2+离子,根据NO的体积可以计算亚铁离子的量,溶液B中加入过量NaOH溶液,沉淀G只为FeOH3,生成气体F,则F为NH3,112mL氨气的物质的量是0.005mol,根据氮元素守恒,溶液中含有NH4+离子物质的量是0.005mol,浓度是0.05mol/L;溶液H中通入CO2气体,生成沉淀I,则I为AlOH3,H为NaOH和NaAlO2,说明溶液中含有Al3+离子,再根据离子共存知识,溶液中含有Fe2+离子,则一定不含NO3-离子,含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子,不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-

1根据以上分析可知,溶液中不能确定的阳离子为Fe3+,溶液中不能确定的阴离子为Cl- 可以取少量废水试样,滴加足量的BaNO32溶液,静置,取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl,若无白色沉淀产生,则不存在

2中得到的气体A是NO,Fe2+离子被氧化为Fe3+离子,NO3-离子被还原为NO气体,反应的离子方程式为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O

H是偏铝酸钠溶液,铝离子与过量氢氧化钠的反应,生成偏铝酸根离子和水,离子方程式是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;

3根据反应:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,得到112mL0.005molNO,Fe2+的物质的量是0.015mol,所以原溶液中cFe2+=0.015mol÷0.1L=0.15mol/L,加入氢氧化钠是60ml时,沉淀的量降为0.025mol,即氢氧化铁的物质的量是0.025mol,根据铁元素守恒,所以Fe3+的物质的量是0.01mol,所以原溶液中cFe3+=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L,硫酸根离子的物质的量为=0.04mol,浓度是0.04mol÷0.1L=0.4mol/L,NH4+离子物质的量是0.005mol,浓度是0.05mol/L,Al3+的物质的量是0.005mol,浓度是0.05mol/L,根据反应:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,可知参加反应H+为0.005mol×4=0.02mol,加入氢氧化钠消耗H+为0.01L×2mol/L=0.02mol,故原溶液中H+为0.02mol+0.02mol=0.04mol,由于2cFe2++3cFe3++3cAl3++cNH4+=2×0.15+3×0.1+3×0.05+0.05mol/L=0.8mol/L,2cSO42-=0.8mol/L,原溶液中含有Cl-,根据电荷守恒,cCl-=cH+=0.04mol÷0.1L=0.4mol/L

练习册系列答案
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CuCu(NO3)2 CuCuO Cu(NO3)2

1)从绿色化学的角度分析,___________同学的方案更合理

2)乙同学实验时通入O2的速率不宜过大,为便于观察和控制产生O2的速率,宜选择__________装置(填字母序号)。

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1)提出假设:

假设1.黑色粉末是CuO

假设2.黑色粉末是Fe3O4

假设3.黑色粉末是CuOFe3O4的混合物。

2)设计探究实验:

取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂。

若假设1成立,则实验现象是溶液显蓝色。

若假设23成立,则实验现象是__________

为进一步探究,继续向所得溶液加入足量铁粉,若产生_________的现象,则假设3成立。

有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显。

查阅资料:Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH3)42++4H2O

为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假设2成立,则产生__________现象;若假设3成立,则产生________现象。

.由Fe3O4FeOCuOFe组成的固体混合物,在加热条件下用足量的CO还原,得到金属混合物2.86g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生5.00g白色沉淀。固体混合物的质量是________

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