题目内容
【题目】某无色溶液,由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、MnO4-、CO32-、SO42-中的若干种组成,取该溶液进行如下实验:
(A)取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到溶液;
(B)在(A)所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲;
(C)在(B)所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出。
根据上述实验回答下列问题。
(1)溶液中一定不存在的离子是_______________________;
(2)一定存在的离子是_______________________________;
写出产生沉淀甲的离子方程式:____________________________;
(3)判断沉淀乙成分的方法是______________________________
【答案】(1)Ag+、Ba2+、Al3+、MnO4-
(2)Na+、AlO2-、CO32-
Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)加入盐酸,观察沉淀是否全部溶解,若全部溶解,说明只有BaCO3,若部分溶解则还含有BaSO4
【解析】
试题分析:A、根据无色溶液,确定不会MnO4-.加入过量盐酸,有气体生成,确定含CO32-,CO32-与Ag + 、Ba2 + 、Al3 + 反应产生沉淀;推断一定不含Ba2 + 、Ag + ,Al3 + ;依据电荷守恒可知一定存在阳离子为Na + ;
B、在A所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲,A中过量盐酸与碳酸氢铵反应,NH4HCO3 + HCl=NH4Cl + H2O + CO2↑,过量的碳酸氢铵溶液与某离子反应有沉淀生成,只能是AlO2-与HCl反应得到的Al3 + 与碳酸氢铵溶液反应,Al3 + + 3HCO3-==Al(OH)3↓ + 3CO2↑,故含有AlO2-;
C、在B所得溶液中加入过量浓Ba(OH)2溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出,B中剩余的碳酸氢铵溶液与Ba(OH)2溶液反应,NH4HCO3 + Ba(OH)2=BaCO3↓ + NH3↑ + 2H2O,SO42-与Ba(OH)2溶液也反应,SO42- + Ba2 + =BaSO4↓;故白色沉淀乙可能是BaCO3或BaSO4或BaCO3和BaSO4的混合物;判断沉淀乙成分的方法是加入盐酸,观察沉淀是否全部溶解,若全部溶解,说明只有BaCO3,若部分溶解则还含有BaSO4
综上所述:
(1)可能含有SO42-;一定不存在MnO4-、Ag + 、Ba2 + 、Al3 + ,
(2)溶液中一定含有Na + 、AlO2-、CO32-;Al3 + + 3HCO3-==Al(OH)3↓ + 3CO2↑;判断沉淀乙成分的方法是加入盐酸,观察沉淀是否全部溶解,若全部溶解,说明只有BaCO3,若部分溶解则还含有BaSO4。
【题目】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)请写出上述实验中可以加快氢气生成速率的反应的化学方程式:__________________;
(2)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与实验中CuSO4溶液起相似作用的是________;
(3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_________________ (任答两种);
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4mol/L H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液 /mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O /mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计,其中:V1= ,V6= ,V9= span> ;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈 色,实验E中的金属呈 色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。