题目内容
8.某兴趣小组用NaCl溶液、NaOH溶液和稀H2SO4三种试剂,将含有Cu2+、Ba2+、Ag+、NO${\;}_{3}^{-}$混合液中的三种阳离子逐一除去(每次只除一种离子).步骤如下(所加试剂均过量);步骤一:混合液中加入试剂A,过滤得到沉淀1和滤液1;
步骤二:滤液1中加入试剂B,过滤得到沉淀2和滤液2;
步骤三:滤液2中加入试剂C,过滤得到沉淀3和滤液3.
(1)同学们选择的试剂A是NaCl溶液(填化学式),写出步骤一中反应的化学方程式NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓.
(2)三种沉淀中,能溶于稀盐酸的是氢氧化铜(填物质名称).
(3)滤液3中,除NaNO3外还含有的溶质是NaCl、Na2SO4.
分析 将三种离子逐一沉淀并分离,即加入一种试剂只能生成一种沉淀,需要考虑每次所加入的试剂只能与溶液中的一种离子反应形成沉淀.
解答 解:用NaCl溶液、NaOH溶液和稀H2SO4三种试剂,将含有Cu2+、Ba2+、Ag+和NO3-混合液中的三种阳离子逐一除去,氯化钠只能与溶液中Ag+形成氯化银沉淀,然后加入的氢氧化钠只与溶液中Cu2+形成氢氧化铜沉淀,最后加入的硫酸沉淀溶液中的Ba2+形成硫酸钡沉淀,满足将三种离子逐一沉淀.
(1)同学们确认试剂A是NaCl溶液,氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,反应的化学方程式为:NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓.
(2)步骤一、二、三得到的沉淀分别是氯化银、氢氧化铜、硫酸钡,能溶于稀盐酸的是氢氧化铜.
(3)步骤三:滤液2中加入试剂C,Cu2+、Ba2+、Ag+已分别生成了沉淀,此时滤液中含有的离子有H+、Na+、Cl-、NO3-、SO42-,则滤液3中,除NaNO3外还含有的盐是NaCl、Na2SO4.
故答案为:(1)NaCl;NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓;(2)氢氧化铜;(3)NaCl、Na2SO4.
点评 本题考查物质的分离提纯实验方案的设计,解题时要注意题目逐一沉淀的要求,熟练掌握复分解反应的实质是正确解答本题的前提;注意使离子逐一沉淀应先加入NaCl,不能先加入NaOH或硫酸,否则不能达到逐一沉淀的目的.
练习册系列答案
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19.下列化学用语中,正确的是( )
| A. | 2个氧分子:20 | B. | 氧化钠:NaO | ||
| C. | 3个钠离子:3Na+ | D. | H2O的相对分子质量为10 |
13.
硝酸铜为蓝色固体,溶于水可得蓝色溶液.某实验小组同学用图1装置加热硝酸铜,发现固体由蓝色逐渐变黑,同时产生红棕色有刺激性气味的气体,带火星的木条复燃.
【提出问题】硝酸铜在加热条件下到底发生了怎样的反应?
【查阅资料】
①氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式:CuO+H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O
②含氮化合物中,只有NO2是红棕色、有刺激性气味的气体.
③NO2有助燃性,能使带火星的木条复燃
【猜想假设】
Cu(NO3)2受热分解除了生成CuO和O2,还可能生成了NO2
【进行实验】
步骤Ⅱ是同学们查阅了新的资料后设计完成的.该资料是关于NO2沸点(或低温下NO2能否反应生成液态或固态物质)方面的性质信息.
【获得结论】根据实验结果,Cu(NO3)2受热分解的化学方程式为2Cu(NO3)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO2↑+O2↑.
【反思与评价】
已知相同状况下,气体的体积比等于其分子个数比.据此,同学们认为,即使没有资料③,依据实验结论和“加热硝酸铜产生的气体能使带火星的木条复燃”的实验现象,也能推出NO2可能具有助燃性.理由是硝酸铜分解生成的气体中NO2与O2的体积比为4:1,O2所占的体积分数与空气中O2的体积分数相同,分解生成气体能使带火星木条复燃而空气不能,说明NO2有助燃性.
【提出问题】硝酸铜在加热条件下到底发生了怎样的反应?
【查阅资料】
①氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式:CuO+H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O
②含氮化合物中,只有NO2是红棕色、有刺激性气味的气体.
③NO2有助燃性,能使带火星的木条复燃
【猜想假设】
Cu(NO3)2受热分解除了生成CuO和O2,还可能生成了NO2
【进行实验】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 步骤Ⅰ:将反应后试管中的固体加水充分溶解,过滤,洗涤, 向滤渣中加入足量稀硫酸,加热 | 固体全部溶解,得到蓝色溶液 | 硝酸铜分解生成了氧化铜. |
| 步骤Ⅱ:在图1的试管和集气瓶之间连图2所示的装置,重新进行加热硝酸铜的实验 | 集气瓶中气体为无色,带火星木条复燃 | 硝酸铜分解生成了氧气 |
【获得结论】根据实验结果,Cu(NO3)2受热分解的化学方程式为2Cu(NO3)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO2↑+O2↑.
【反思与评价】
已知相同状况下,气体的体积比等于其分子个数比.据此,同学们认为,即使没有资料③,依据实验结论和“加热硝酸铜产生的气体能使带火星的木条复燃”的实验现象,也能推出NO2可能具有助燃性.理由是硝酸铜分解生成的气体中NO2与O2的体积比为4:1,O2所占的体积分数与空气中O2的体积分数相同,分解生成气体能使带火星木条复燃而空气不能,说明NO2有助燃性.
10.如图所示的实验操作正确的是( )
| A. | 过滤 | B. | 称量固体 | C. | 稀释浓硫酸 | D. | 除去CO2中的CO |