题目内容
【题目】Ⅰ.某强酸性溶液 X 中含有 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) 上述离子中，不能确定是否含有的离子是_______________，若要用实验证明该离子一定不存在，最可靠的化学方法是______________________。
(2)写出下列反应的关离子方程式：
①中生成气体A：_______________________。
②生成沉淀I：____________________________。
(3)假设测定A、F、I均为0.01mol，10mLX溶液中n(H+)=0.04mol，且不能确定含有的离子只有一种，当X溶液中不能确定的离子是__________，沉淀C的物质的量为______________。
Ⅱ.辉铜矿的主要成分是Cu2S，从辉铜矿中浸取铜元素，可用FeCl3作浸取剂。
(1)浸取时的反应为：Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素的浸取率的变化如图。其原因是_________________。
353K时，向FeCl3浸取液屮加入CuCl2，能加快铜元素的浸取速率，其反应原理可用化学方程式表示为_______________， CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2。
(2)CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。试确定200℃时固体物质的化学式为__________________。
【答案】 Fe3+ 取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色说明无Fe3+（其它合理答案也可）。 3Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O AlO2－+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－ Fe3+（或Cl－） ＞0.07mol（＜0.07mol） 生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取 Cu2S+2CuC12=4CuC1+S CuSO4·H2O
【解析】强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO42-离子，生成气体A，A连续被氧化生成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，一定为Fe2+离子，溶液B中加入过量NaOH溶液，沉淀G为Fe（OH）3，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH4+离子；溶液H中通入CO2气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）3，H为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，溶液中含有Fe2+离子，就一定不含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+；通常用硫氰化钾溶液检验铁离子，检验方法为：取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe3+，故答案为：Fe3+；取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe3+；（2）①气体A为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，②H中NaAlO2，沉淀I为氢氧化铝，偏铝酸根离子与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，应的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；（3）A、F、I均为0.01mol，10mLX溶液中n（H+）=0.04mol，根据反应3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，可知亚铁离子为0.03mol，根据溶液电中性可知：2n（Fe2+）+3n（Al3+）+n（NH4+）=2n（SO42-），n（SO42-）=
=0.07mol，当X溶液中不能确定的离子是Fe3+，则硫酸根离子的物质的量大于0.07mol，生成沉淀C硫酸钡的物质的量大于0.07mol；当X溶液中不能确定的离子为Cl-，则硫酸根离子的物质的量小于0.07mol，生成沉淀C硫酸钡的物质的量小于0.07mol．
II．（1）Cu2S难溶，生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取，所以洗涤时铜元素的浸取率的变化如图；浸取时的总反应为：Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，向FeCl3浸取液屮加入CuCl2，能加快铜元素的浸取速率，还发生了这个反应 CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2。用总反应减去这个反应即为：Cu2S+2CuC12=4CuC1+S；（2）CuSO45H2O受热到102℃时开始脱水分解，113℃时可得到较稳定的一种中间物，到258℃时才会继续分解．在200℃时失去的水的质量为0.80g-0.57g=0.23g，根据反应的化学方程式：CuSO45H2O== CuSO4（5-n）H2O+nH2O
250 18n
80g 80g-57g=23g
解得n=4，所以，200℃时该固体物质的化学式为CuSO4H2O。
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