题目内容
有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,取该溶液进行如下实验:
实验步骤 | 实验现象 |
①取少量该溶液,加几滴甲基橙溶液 | 溶液变红色 |
②取少量该溶液,加入铜片和浓硫酸,加热 | 有无色气体产生,遇空气可以变成红棕色 |
③取少量该溶液,加入BaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 |
④取③中的上层清液,加入AgNO3溶液 | 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸 |
⑤取少量该溶液,加入NaOH溶液 | 有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解 |
由此判断:
(1)溶液中一定存在的离子是______________;溶液中肯定不存在的离子是________________________。
(2)为进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(若为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细步骤)________________________________________。
(3)写出实验⑤中所有反应的离子方程式:______________________________。
(1)NO3-、SO42-、Mg2+、Al3+ Fe2+、HCO3-、I-、Ba2+
(2)K+的检验可以用焰色反应;Cl-的检验:向溶液中加足量的硝酸钡溶液,过滤后,向滤液中加硝酸银溶液,再加稀硝酸,若生成白色沉淀不溶解,则证明有Cl-
(3)H++OH-=H2O Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【解析】原溶液无色,则其中不含有Fe2+;实验①说明溶液呈酸性,所以HCO3-不能大量存在;实验②说明溶液中含有NO3-,因为I-能被HNO3氧化,所以I-不能大量存在;实验③说明原溶液中含有SO42-,则肯定不含Ba2+;实验④无法说明原溶液中是否含有
Cl-,因为实验③引入了Cl-;实验⑤说明溶液中含有Mg2+和Al3+。
硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体,有剧毒,存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。
资料:①H2S可溶于水?约1∶2?,其水溶液为二元弱酸。
②H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。
③H2S在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色。
(1)某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验,如下图所示。A中是CuSO4溶液,B中放有湿润的蓝色石蕊试纸,C中是FeCl3溶液。
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回答下列问题:
①A中有黑色沉淀(CuS)产生,A中发生反应的化学方程式为___________________。
②B中的现象是__________________。
③C中只有浅黄色沉淀产生,且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为______________。
④D中盛放的试剂可以是________(填字母序号)。
a.水 b.盐酸
c.NaCl溶液 d.NaOH溶液
(2)为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件,小明同学又设计了下列实验。
| 实验操作 | 实验现象 |
实验1 | 将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合 | 无明显现象 |
实验2 | 将H2S通入Na2SO3溶液中 | 未见明显沉淀,再加入少量稀硫酸,立即产生大量浅黄色沉淀 |
实验3 | 将SO2通入Na2S溶液中 | 有浅黄色沉淀产生 |
已知:电离平衡常数:
H2S Kal=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15
H2SO3 Ka1=1.7×10-2,Ka2=5.6×10-8
①根据上述实验,可以得出结论:在__________条件下,+4价硫化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是________(填字母序号)。
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(3)文献记载,常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管,请设计简单实验,通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应______。
A、B、D、E四种元素均为短周期元素,原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中的相对位置如图①所示,只有E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成,其中只有M分子同时含有三种元素;W为A、B两元素组成的18电子分子,可作火箭燃料;甲、乙为非金属单质;X分子含有10个电子。它们之间的转化关系如图②所示。
B | D |
|
|
| E |
图①
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请回答下列问题:
(1)Z的化学式为__________________。
(2)E的单质与水反应的离子方程式为________________________________________。
(3)W?空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。W?空气燃料电池放电时,正极反应式为________________________________,负极反应式为____________________。
(4)将一定量的A2、B2的混合气体放入1 L密闭容器中,在500 ℃、2×107 Pa下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.50 mol,其中A2为0.3 mol,B2为0.1 mol。则该条件下A2的平衡转化率为________,该温度下的平衡常数为____________(结果保留3位有效数字)。