题目内容

7.科学兴趣小组在调查一化工厂时,发现有个车间排出的废水澄清透明,呈黄色.为测定该废水中所含的物质,他们进行如下实验(假设能发生的反应均恰好完全反应);
(1)用pH试纸测试,测得pH为2.
(2)取一定量废水溶液,加入Ba(NO32溶液,无现象.
(3)另取一定量废水溶液,加入AgNO3溶液后,过滤,得到白色沉淀A和滤液.
(4)向滤液中加入NaOH溶液,得到红褐色沉淀B.
由此可知:所得的红褐色沉淀B为氢氧化铁;废水溶液中肯定含有的盐是氯化铁.产生这种现象的化学原理最可能是Fe(NO33+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3

分析 根据显酸性的溶液的pH小于7;氯化铁溶液、硫酸铁溶液和硝酸铁溶液都是黄色溶液;氯化铁、硝酸铁不能和硝酸钡反应,硫酸铁和硝酸钡反应生成白色沉淀硫酸钡和硝酸铁;硝酸铁不能和硝酸银反应,氯化铁和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铁;硝酸铁和氢氧化钠反应生成红褐色沉淀氢氧化铁和硝酸钠进行分析.

解答 解:用pH试纸测试,测得pH为2,说明该废水溶液显酸性;
取一定量废水溶液,加入Ba(NO32溶液,无现象,说明废水中不含有硫酸铁;
另取一定量废水溶液,加入AgNO3溶液后,过滤,得到白色沉淀A和滤液,说明废水中含有氯化铁;
向滤液中加入NaOH溶液,得到红褐色沉淀B,B是氢氧化铁,和氢氧化钠反应的硝酸铁可能是氯化铁和硝酸银反应生成的硝酸铁,也可能是氯化铁和硝酸银反应生成的硝酸铁和废水中的硝酸铁;
由分析可知,该废水溶液呈酸性;所得的红褐色沉淀B为Fe(OH)3;废水溶液中肯定含有的盐是FeCl3,氢氧化钠和硝酸铁反应生成氢氧化铁沉淀和硝酸钠,化学方程式为:Fe(NO33+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3
故答案为:氢氧化铁,氯化铁,Fe(NO33+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3

点评 在解此类题时,首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应,然后依据题中的现象判断各物质的存在性,最后进行验证即可.

练习册系列答案
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16.在不用酸碱指示剂的情况下,某兴趣小组的同学做完氢氧化钠与稀硫酸的中和反应实验后,对所得溶液中的溶质成分产生了兴趣,请你与他们一起进行以下探究.
【提出问题】溶液中的溶质有哪些物质?
【作出猜想】甲、乙、丙、丁四位同学分别作出了如下猜想:
甲同学:溶液中的溶质只有Na2SO4一种物质.
乙同学:溶液中的溶质有Na2SO4和硫酸两种物质.
丙同学:溶液中的溶质有Na2SO4和NaOH两种物质.
丁同学:溶液中的溶质有Na2SO4、NaOH和H2SO4三种物质.
【查阅资料】①Na2SO4溶液显中性.
②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和另外一种物质.
【实验验证】
实验操作实验现象实验结论
乙同学
实验
取中和反应后的溶液少许于试管中,将表面反复打磨后的铝片放入试管内的溶液中铝片逐渐溶解,并有大量气泡冒出,收集气体点燃,火焰呈淡蓝色乙同学
猜想成立
丙同学
实验
取中和反应后的溶液少许于试管中,向试管内滴加几滴无色酚酞试液无色溶液变成红色丙同学
猜想成立
【交流讨论】(1)戊同学根据所学化学知识和乙、丙两同学的实验现象,首先肯定甲、丁两同学的猜想都不成立,戊同学认为丁同学的猜想不成立的理由是NaOH和H2SO4因能发生反应,不能同时存在.经过进一步分析,戊同学认为乙同学的猜想也不成立,他的理由又是滴入酚酞试液后,溶液变红色,说明溶液呈碱性,溶液中不可能含有硫酸.该兴趣小组的同学经过充分讨论,一致认为丙同学的猜想成立.
(2)乙同学实验中铝片一定要反复打磨,除去表面的致密的保护膜,否则干扰实验现象和结论.
【总结反思】(1)在分析反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外,还要考虑反应物是否有剩余.
(2)做氢氧化钠与稀硫酸反应实验时,可先向氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀硫酸,边滴加
边振荡,然后用PH试纸(多次)测定反应后溶液的pH,当pH为7时停止滴加稀硫酸,就可控制反应后溶液中的溶质只有Na2SO4.用PH试纸测定溶液pH的方法是用玻璃棒蘸取溶液滴在PH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照.
【拓展提高】(1)生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液?不能(选填“能”或“不能”)
(2)乙同学的实验中铝片与氢氧化钠溶液发生了反应,请写出铝与该溶液中的溶质和溶剂共同发生反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑.
17.某无色废液样品中溶质可能含有Na2CO3和Na2SO4中的一种或两种,某化学小组同学为了确认溶质是什么,设计并进行如下探究活动:
【探究实验】
张南同学的实验:
取溶液样品少许(约试管容积的$\frac{1}{3}$)于试管中,向其中滴加几滴稀硝酸,溶液中有气泡产生,可确定有Na2CO3;而后向其中滴加几滴Ba(NO32溶液,出现白色沉淀,确定溶质还含有Na2SO4.请就此实验得出溶质含Na2SO4的结论做出评价不正确,加入的硝酸量过少,若只消耗了部分碳酸钠,加入硝酸钡产生白色沉淀,有可能是剩余碳酸钠与硝酸钡反应产生的白色沉淀,无法证明硫酸钠的存在.
小岗同学的实验:
取溶液样品少许(约试管容积的$\frac{1}{3}$)于试管中,向其中滴加足量稀盐酸,溶液中有气泡产生,反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;而后向其中滴加几滴BaCl2溶液,出现白色沉淀,确定溶质含有Na2CO3和Na2SO4
【反思与总结】
反思一:废溶液随意倒进下水道,会对环境造成污染,若要把废溶液中的溶质Na2CO3都转化为Na2SO4,并得到Na2SO4晶体回收,要进行的操作是先向废液中加入适量的加入适量的稀硫酸,而后再进行蒸发(填操作名称).
反思二:由上述实验总结,用化学实验的方法验证同一溶液中两种溶质存在时,不仅对所加试剂与被检验物质能发生反应,而且有明显的实验现象,还需要考虑所加试剂对另一种物质的检验不产生干扰,才能确认这两种物质的存在.

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