【题目】某化学实验小组将装有铜与浓硫酸烧瓶加热一段时间后,取出烧瓶中固体,探究其成分。查资料可知,浓硫酸与铜反应可能生成CuS或Cu2S,它们都难溶于水,能溶于稀硝酸。实验如下:
(i)用蒸馏水洗涤固体,得到蓝色溶液,固体呈黑色。
(ii)取少量黑色固体于试管中,加入适量稀硝酸,黑色固体逐渐溶解,溶液变为蓝色,产生无色气泡。取少量上层清液于试管,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀。
①根据实验(i)得到蓝色溶液可知,固体中含____________(填化学式)
②根据实验(ii)的现象_______(填“能”或“不能”)确定黑色固体是CuS还是Cu2S,理由是__________________________________________________________________________。
写出Cu2S与稀硝酸反应的化学方程式____________________________________________
③为了进一步探究黑色固体的成分,将实验(i)中黑色固体洗涤、烘干,再称取48.0g黑色固体进行如下实验,通入足量O2,使硬质玻璃管中黑色固体充分反应,观察到F瓶中品红溶液褪色。
实验序号 | 反应前黑色固体质量/g | 充分反应后黑色固体质量/g |
I | 48.0 | 48.0 |
Ⅱ | 48.0 | 44.0 |
Ⅲ | 48.0 | 40.0 |
根据上表实验数据推测:实验I中黑色固体的化学式为_____________________________;实验Ⅱ中黑色固体的成分及质量为_______________________________________________。
【题目】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
①作负极的物质是____。
②正极的电极反应式是____。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 接近100% | <50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
pH=4.5时,NO3-的去除率低。其原因是____。
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 约10% | 约3% |
1小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3-去除率和铁的最终物质形态不同的原因:____。