题目内容
垃圾是放错地方的资源,工业废料也可以再利用。某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红(Fe2O3)。实验方案如下:
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(1)写出滤液A中加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
(2)已知Fe(OH)3沉淀的pH是3~4,溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全。下列物质中可用作调整溶液C的pH的试剂是________(填序号)。
A.铜粉 B.氨水
C.氢氧化铜 D.碱式碳酸铜
(3)常温,若溶液C中金属离子均为1 mol·L-1,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。控制pH=4,溶液中c(Fe3+)=_____________________________________,
此时________Cu(OH)2沉淀生成(填“有”或“无”)。
(4)将20 mL Al2(SO4)3溶液与等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液70 mL混合,反应的离子方程式为__________________________________________________________________。
(5)在0.1 L的混合酸溶液中,c(HNO3)=2 mol·L-1,c(H2SO4)=3 mol·L-1,将0.3 mol的铜放入加热充分反应后,被还原的HNO3的物质的量为________。
解析 (3)c(Fe3+)=
=4.0×10-8 mol·L-1,c(Cu2+)·c2(OH-)=1×(10-10)3=1.0×10-30<Ksp[Cu(OH)2],所以无Cu(OH)2沉淀生成。
(5)3Cu + 8H+ + 2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O
0.3 mol 0.8 mol
0.2 mol
所以被还原的HNO3为0.2 mol。
答案 (1)AlO
+4H+===Al3++2H2O (2)CD (3)4.0×10-8 无
(4)2Al3++3SO
+3Ba2++7OH-===3BaSO4↓+Al(OH)3↓+AlO
+2H2O (5)0.2 mo
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通过观察化学实验现象,分析归纳出正确的结论,是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是
| 选项 | 实验现象 | 结论 |
| A | 把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中:铝溶解有气泡放出,而镁没有任何变化 | 铝的金属性比镁强 |
| B | 取一块铝箔,用酒精灯点燃:铝箔只熔化成液体而没有脱落 | 铝不易燃烧 |
| C | 向氯化铵溶液中投入一铝片:铝片上产生大量气泡 | 该气体是氨气 |
| D | 向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失 | 氢氧化铝能溶于强碱溶液 |
新型材料纳米级铁粉与普通铁粉具有不同的性质。已知:在不同温度下,纳米级铁粉与水蒸气反应的固体产物不同,温度低于570℃时,生成FeO;高于570℃时,生成Fe3O4。
(1)写出温度高于570℃时反应的化学方程式
。
(2)中学教材中用右图所示实验装置,完成铁粉与水蒸气反应的演示实验。实验中使用肥皂液的作用是
。
(3)如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精灯及其必要的仪器和物品,请在答题卷的方框中画出你设计的实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)。
说明:①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。
水槽:![]()
试管:![]()
蒸发皿:![]()
玻璃导管:![]()
或![]()
(但应标示出在液面上或液面下)
②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等,在示意图中不必画出。如需加热,在需加热的仪器下方,标以“△”表示。
(4)甲同学对实验后的黑色固体产物X含有哪些物质进行了如下实验:
| 实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
| Ⅰ | 取少量黑色固体产物X(假定成分分布均匀)放入试管中,加入盐酸,微热。 | 黑色粉末逐渐溶解,有少量气泡产生。 |
| Ⅱ | 取实验Ⅰ反应后的溶液少许,滴加几滴KSCN溶液,振荡。 | 溶液没有出现血红色。 |
| Ⅲ | 取实验Ⅰ反应后的溶液少许,滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡。 | 高锰酸钾溶液褪色。 |
根据以上实验事实,能确定固体X中存在的物质是 ,但不能确定X的成分,原因是 。
(5)乙同学为了探究实验后的固体产物是否存在Fe3O4设计下列实验方案:
①取固体样品m1 g,溶于足量的稀盐酸;
②向①反应后的溶液中加入足量H2O2的和氨水,充分反应后,过滤、洗涤、干燥;
③将②中所得固体进行灼烧,得到红棕色固体m2 g。
溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为 ;m1与m2的比值在 范围内时,才能确定固体样品中一定存在Fe3O4。