题目内容
【题目】某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
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供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸。
(1)操作①的名称是_________。
(2)试剂a是_________,试剂b 是_________ 。
(3)加入试剂a所发生反应的离子方程式为_________。加入试剂b所发生反应的离子方程式为_________。
(4)该方案能否达到实验目的:_____(填“能”或“不能”)。若不能,应如何改进? _____(若能,此问不用回答)。
(5)若要测定原混合物中BaCl2的质量分数,除了要准确称量混合物的质量外。至少还要获得的数据是_________的质量。
【答案】溶解 K2CO3溶液 盐酸 CO32-+Ba2+=BaCO3↓ BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O 不能 应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 沉淀A1(或固体B)
【解析】
由流程可知,分离KCl和BaCl2两种固体混合物,可先溶于水,然后加入a为过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀,过滤后沉淀A为碳酸钡,加入试剂b为盐酸可生成BaCl2溶液,经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2,操作②所得滤液为KCl和K2CO3的混合物,应加入过量盐酸可得KCl,根据此分析进行解答。
(1)将固体配成溶液,应加水溶解。
(2)a为过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀,过滤后沉淀A为碳酸钡,加入试剂b为盐酸可生成BaCl2溶液。
(3)加入试剂a,K2CO3与BaCl2反应生成BaCO3沉淀,反应为K2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2KCl,发生的离子方程式为CO32-+Ba2+=BaCO3↓。加入试剂b即碳酸钡与HCl所发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。
(4)由上述分析可知,该实验不能达到目的,因操作②的滤液中混有碳酸钾,应加过量盐酸后蒸发结晶。
(5)若要测定原混合物中BaCl2的质量分数,除了要准确称量混合物的质量外,至少还要获得的数据是固体B的质量或沉淀A1的质量,根据这两者其中之一的质量才能计算出BaCl2的质量,从而计算出质量分数。
【题目】研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)25 ℃,在0.10 mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与[S2-]关系如下图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
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①pH=13时,溶液中的[H2S]+[HS-]=__________mol·L-1。
②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=____________时,Mn2+开始沉淀[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]。
(2)25 ℃,两种酸的电离平衡常数如下表。
物质 | Ka1 | Ka2 |
H2SO3 | 1.3×10-2 | 6.3×10-8 |
H2CO3 | 4.2×10-7 | 5.6×10-11 |
①HSO的电离平衡常数表达式K=________。
②0.10 mol·L-1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_________________________。
【题目】某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号 | 取样时间/min | 现象 |
ⅰ | 3 | 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 |
ⅱ | 30 | 产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深 |
ⅲ | 120 | 产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅 |
(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
② 对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;
假设b:空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;
假设d:根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。
③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是________,操作及现象是________________。
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(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:______。