题目内容

20.某固体粉末甲中可能含有K2CO3、KNO3、NaNO2、K2SO3、Na2SO4、FeO、Fe2O3中的若干种,某同学为确定该固体粉末的成分,取甲进行连续实验,实验过程及现象如下:

该同学得出的结论正确的是(  )
A.根据现象1可推出该固体粉末中含有钠元素,但一定不含钾元素
B.根据现象2可推出该固体粉末中一定不含有NaNO2
C.根据现象3可推出该固体粉末中一定含有Na2SO4
D.根据现象4和现象5可推出该固体粉末中一定不含FeO

分析 焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,则至少含有NaNO2、Na2SO4中的一种,因未透过蓝色钴玻璃,不能确定是否含有钾元素,红棕色气体为NO2,说明生成NO,如含有NaNO2,加入盐酸则发生2NaNO2+2HCl=2NaCl+NO↑+NO2↑+H2O,可立即观察到有红棕色气体生成,加入氯化钡生成白色沉淀,应为硫酸钡,但不能说明含有Na2SO4,加入KSCN生成血红色溶液,说明含有铁离子,而加入K3[Fe(CN)6]溶液无现象,说明加入硝酸后溶液中无Fe2+,以此解答该题.

解答 解:焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,则至少含有NaNO2、Na2SO4中的一种,因未透过蓝色钴玻璃,不能确定是否含有钾元素,红棕色气体为NO2,说明生成NO,如含有NaNO2,加入盐酸则发生2NaNO2+2HCl=2NaCl+NO↑+NO2↑+H2O,可立即观察到有红棕色气体生成,加入氯化钡生成白色沉淀,应为硫酸钡,但不能说明含有Na2SO4,加入KSCN生成血红色溶液,说明含有铁离子,而加入K3[Fe(CN)6]溶液无现象,说明加入硝酸后溶液中无Fe2+
A.钠的焰色反应为黄色,故一定含钠元素,观察钾的焰色反应须透过钴玻璃,避免钠的干扰,故无法确定是否含钾,故A错误;
B.如含有NaNO2,加入盐酸则发生2NaNO2+2HCl=2NaCl+NO↑+NO2↑+H2O,可立即观察到有红棕色气体生成,而题给现象没有立即生成红棕色气体,说明不含NaNO2,故B正确;
C.现象3加入氯化钡生成白色沉淀,应为硫酸钡,但不能说明含有Na2SO4,可由K2SO3氧化生成,故C错误;
D.固体A加入具有强氧化性的硝酸,可氧化亚铁离子,不能说明固体粉末中是否含FeO,故D错误.
故选B.

点评 本题考查物质的检验和鉴别的实验方案的设计以及无机物的推断,侧重于元素化合物知识的综合运用,题目难度中等,注意把握反应的现象,根据现象结合物质的性质进行判断,易错点为A和C,注意体会.

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金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图.
【已知:金属离子浓度为1mol•L-1时,Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0,Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】请回答下列问题:
(1)酸浸时发生反应的离子方程式是Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;析出CuCl晶体时的最佳pH在3左右.
(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+. (3)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2h、冷却密封包装.70℃真空干燥、密封包装的目的是加快乙醇和水的蒸发,防止CuCl被空气氧化. 
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是Na2SO4和FeSO4,若想从滤液中获取FeSO4•7H2O晶体,还需要知道的是不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度.
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