题目内容
【题目】某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。
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已知:步骤①中,滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是
A.根据步骤①的现象,说明废液中一定含有Al3+
B.由步骤②中红棕色固体可知,废液中一定存在Fe3+
C.沉淀甲中可能含有Al(OH)3
D.该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种
【答案】D
【解析】
沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为Fe2O3,则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+;溶液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为BaSO4,说明废液中一定含有Ba2+;溶液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为Cu,说明废液中一定含有Cu2+,以此解答该题。
A. 由步骤④可知,废液中一定含有Cu2+,而沉淀甲中没有Cu(OH)2,说明加入NaOH溶液后,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,因此步骤①沉淀部分溶解,不能说明废液中一定含有Al3+,A错误;
B. 废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+,B错误;
C. 由于步骤①中加入过量NaOH溶液,因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀,C错误;
D. 溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为Cu,说明溶液乙中含有Cu2+,向原废液中滴加过量NaOH溶液,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+,可能含有Fe2+或Fe3+中的一种,D正确;
故合理选项是D。
【题目】某同学在用稀硫酸与过量的锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是___________________;并用简单的装置图来表明你所阐述的理由______________________________;
(2)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_______________;
(3)下列物质的加入能减慢氢气生成速率但不影响生成氢气的体积的是_____
A.加入碳酸钠溶液 B.加入硫酸钠溶液
C.加入硝酸钠溶液 D.加入醋酸钠溶液
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
混合溶液实验 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
4mol·mol-1H2SO4/mL | 40 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和 CuSO4 溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计,其中:V6、V8 分别是_____________;
②该同学最后得出的结论为:当加入少量 CuSO4 溶液时,生成氢气的速率会大大提高,随着加入的 CuSO4 溶液增多时,生成氢气的速率会______(填加快、减慢或不变)。理由___________________。