- 研究型实验
- 共4868题
不同镜子背后的金属镀层可能是不同的,目前使用的金属主要有两种.为研究金属镀层的成分,某小组分别收集了两块镜子背面的金属镀层粉末甲和乙,按下述实验操作步骤进行实验:
根据实验,回答下列问题:
(1)甲与浓硝酸反应的化学方程式是______.
(2)实验操作⑤的实验现象是______,乙溶解在NaOH溶液中反应的离子方程式是______.
(3)欲“比较甲和乙的金属活动性顺序”,实验的操作步骤是______.
正确答案
解:①取少量粉末,加入过量浓硝酸,粉末溶解,有红棕色气体产生,说明发生氧化还原反应生成二氧化氮气体;②向上述溶液中加入几滴NaCl溶液,有白色沉淀生成,该沉淀为AgCl,则镀层金属为银;③取少量粉末,加入足量NaOH溶液,④向上述溶液中逐滴加入稀盐酸,有白色沉淀生成,根据反应现象“粉末溶解,有气泡产生,有白色沉淀生成”可知,该镀层为Al,生成气泡为氢气,生成的沉淀为氢氧化铝;⑤继续加入过量的稀盐酸,氢氧化铝沉淀溶解,
(1)根据分析可知,甲中反应为银与浓硝酸的反应,反应方程式为:Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O,
故答案为:Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O;
(2)实验操作⑤中氢氧化铝与盐酸反应,沉淀会溶解,则实验现象为白色沉淀溶解;
乙中成分为Al,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑,
故答案为:白色沉淀溶解;2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑;
(3)甲中金属为Ag,乙中金属为Al,比较铝和银的活泼性强弱,可将将打磨后的铝条插入硝酸银溶液中,铝能够置换出银,证明铝的活泼性大于Ag,
故答案为:将打磨后的铝条插入硝酸银溶液中.
解析
解:①取少量粉末,加入过量浓硝酸,粉末溶解,有红棕色气体产生,说明发生氧化还原反应生成二氧化氮气体;②向上述溶液中加入几滴NaCl溶液,有白色沉淀生成,该沉淀为AgCl,则镀层金属为银;③取少量粉末,加入足量NaOH溶液,④向上述溶液中逐滴加入稀盐酸,有白色沉淀生成,根据反应现象“粉末溶解,有气泡产生,有白色沉淀生成”可知,该镀层为Al,生成气泡为氢气,生成的沉淀为氢氧化铝;⑤继续加入过量的稀盐酸,氢氧化铝沉淀溶解,
(1)根据分析可知,甲中反应为银与浓硝酸的反应,反应方程式为:Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O,
故答案为:Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O;
(2)实验操作⑤中氢氧化铝与盐酸反应,沉淀会溶解,则实验现象为白色沉淀溶解;
乙中成分为Al,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑,
故答案为:白色沉淀溶解;2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑;
(3)甲中金属为Ag,乙中金属为Al,比较铝和银的活泼性强弱,可将将打磨后的铝条插入硝酸银溶液中,铝能够置换出银,证明铝的活泼性大于Ag,
故答案为:将打磨后的铝条插入硝酸银溶液中.
某固体混合物可能由 K2CO3、BaCl2、K2SO4、NH4Cl、KI、NaCl中的几种组成,现对其进行如下实验:
(1)取一定量的样品溶于水只得无色溶液.然后将溶液分成三等份.
(2)取一份溶液并向其中滴加过量的 Ba(NO3)2溶液,产生 4.30g 白色沉淀,再滴加过量稀 H NO3
还有 2.33g 沉淀不溶解.
(3)另取一份溶液向其中滴加过量的NaOH 溶液并加热,产生224ml(标准状况下)的气体.
(4)再取一份溶液并向其中先滴加氯水再滴加少量的CCl4然后振荡、静置,溶液下层不呈红色.
①根据以上实验判断:原固体混合物中一定存在的是______它们的总物质的量之和为______可能存在的是______
②设计一个实验证明可能存在的化合物?(写出实验过程)______.
正确答案
K2CO3、K2SO4、NH4Cl
0.09mol
NaCl
取一定量的样品溶于水配成溶液,用洁净的铂丝蘸取溶液在火焰上灼烧,若火焰呈黄色证明含有NaCl,否则就没有
解析
解:①结合分析可知原固体混合物中一定存在K2CO3、K2SO4、NH4Cl,肯定不存在BaCl2、KI,可能存在的是NaCl,其中肯定存在的三种固体的物质的量为(0.01mol+0.01mol+0.01mol)×3=0.09mol,故答案为:K2CO3、K2SO4、NH4Cl;0.09mol;
②固体不能确定的成分是NaCl,因原固体中存在NH4Cl,无法通过检验Cl-来检验,只能借助焰色反应,检验Na+的存在,具体操作过程是取一定量的样品溶于水配成溶液,用洁净的铂丝蘸取溶液在火焰上灼烧,若火焰呈黄色证明含有NaCI,否则就没有
,故答案为:取一定量的样品溶于水配成溶液,用洁净的铂丝蘸取溶液在火焰上灼烧,若火焰呈黄色证明含有NaCl,否则就没有.
有一包白色固体,可能含有Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、NaOH中的一种或几种.下列根据实验事实得出的结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A.取样溶于水,有白色沉淀产生,该白色沉淀不一定为硫酸钡,可能为碳酸钡,原白色固体中可能含有Na2CO3和BaCl2,不一定含有Na2SO4,故A错误;
B.Na2CO3溶液呈碱性,则原白色固体中不一定含有NaOH,可能含有Na2CO3,故B错误;
C.取样溶于水,有白色沉淀产生,白色固体溶于足量的水中有白色沉淀产生,生成白色沉淀生成可能是Na2SO4、BaCl2或Na2CO3、BaCl2;过滤后向沉淀中滴加盐酸,沉淀的量不断减少,最后消失,说明沉淀是碳酸钡,一定不是硫酸钡,则该固体中一定有Na2CO3、BaCl2,一定不含Na2SO4,故C正确;
D.取样溶于水,有白色沉淀产生,过滤后向沉淀中滴加盐酸,产生气体的量与加入盐酸体积的关系如图2所示,生成的气体为二氧化碳,只能证明混合物中含有Na2CO3,不能证明是否含有NaOH,故D错误;
故选C.
某无色溶液可能含有①Na+ ②Ba2+ ③Cl一 ④Br一 ⑤SO32一 ⑥SO42一中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:由步骤(1)可知,溶液中一定存在④;
由步骤(2)可知,白色沉淀为BaSO4,但SO32-能被氧化为SO42-,则⑤⑥至少有一种,因⑤⑥均与②结合生成沉淀,则一定没有②;
由步骤(3)可知,白色沉淀可能为AgCl,步骤(1)中引入Cl-,不能确定原溶液是否含有Cl-,
又溶液为电中性,一定存在阳离子,则一定存在①,
综上所述,一定存在①④,⑤⑥至少有一种,一定不存在②,不能确定的离子为③,
故选A.
某溶液中只含如表离子中的几种(不考虑水的电离与离子水解),且各离子的物质的量浓度均为0.1mol/L.
某同学进行了如图实验(必要时可加热)
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:某溶液中只含如表离子中的几种(不考虑水的电离与离子水解),且各离子的物质的量浓度均为0.1mol/L,
试液中加入过量稀硫酸没有明显现象,说明溶液中不含Al02-、CO32-、SiO32-,然后向溶液中加入过量硝酸钡溶液产生气体A,酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,能氧化还原性离子,A为NO,则原溶液中含有Fe2+,则原溶液中不含OH-;
滤液A中加入过量NaOH,产生气体B,B为氨气,则原溶液中含有NH4+;
各种离子的物质的量浓度均为0.1mol•L-1,已经确定含有的阳离子为Fe2+、NH4+,而阴离子只能含有Cl-、SO42-,结合电荷守恒可知溶液中一定不存在K+、Mg2+、Al3+、Cu2+,所以沉淀B为氢氧化铁,滤液B中含有氢氧化钡,通入二氧化碳后生成了沉淀C碳酸钡,
A.通过以上分析知,原溶液中只含有NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-,故A正确;
B.由于开始时加入了稀硫酸,通过沉淀A无法判断原溶液中是否含有SO42-,故B错误;
C.滤液A中含有Cl-,但一定不存在K+、Al3+,故C错误;
D.根据分析可知,沉淀B为碳酸钡,原溶液中一定不存在镁离子,故D错误;
故选A.
(2016春•银川校级月考)已知酸性条件下有如下反应:2Cu+═Cu2++Cu.由于反应温度不同,用氢气还原氧化铜时,可能产生Cu或Cu2O,两者都是红色固体.一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证,实验操作和实验现象记录如下:
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是( )
正确答案
解析
解:已知酸性条件下有如下反应:2Cu+═Cu2++Cu,向红色固体中加入稀硫酸,有红色固体和蓝色溶液,红色固体为铜,蓝色溶液为硫酸铜溶液,由此可推出原红色固体里一定有Cu2O,对于溶液中的红色固体铜,一种可能是原来有一部分,Cu2O和硫酸反应生成一部分,另一种可能是全部由Cu2O和硫酸反应生成的,因此可得出结论,红色固体里一定有Cu2O,可能有铜.
A、原物质中可能有铜,故A错误;
B、可能有Cu2O,也可能是Cu,故B错误;
C、原物质中不一定有铜,一定有Cu2O,故C正确;
D、可能有Cu2O,也可能是Cu,故D错误.
故选C.
饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位,某研究小组提取三处被污染的水源进行了分析,给出了如下实验信息:其中一处被污染的水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质.A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成:
为了鉴别上述化合物,分别进行以下实验,其结果如下所示:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成.
根据上述实验填空:
(1)写出B、D的化学式:B:______;D:______.
(2)将含1mol A的溶液与含1mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为______.
(3)写出实验②发生反应的离子方程式:______、______.
(4)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理:______.
正确答案
KNO3
CuSO4
Na2CO3
Al3++3OH-═Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-═[Al(OH)4]-
Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+
解析
解:①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液,说明D中含有铜离子,为可溶性铜盐;
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解,说明E是强碱,C中含有铝离子,则E是NaOH;
③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片),说明B、C中含有K元素,则C为KAl(SO4)2;
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,则A中含有碳酸氢根离子,A焰色反应不是紫色,则A为NaHCO3;C、D中产生白色沉淀,则D为CuSO4;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成,则B为KNO3;
(1)通过以上分析知,B:KNO3,D:CuSO4,
故答案为:KNO3;CuSO4;
(2)A是NaHCO3,E是NaOH,将含1mol A的溶液与含1mol E的溶液反应生成Na2CO3和水,蒸干后仅得到一种化合物Na2CO3,故答案为:Na2CO3 ;
(3)铝离子和少量氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝是两性氢氧化物,和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,反应离子反应方程式为:Al3++3OH-═Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-═[Al(OH)4]-,
故答案为:Al3++3OH-═Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-═[Al(OH)4]-;
(4)C中含有铝离子,铝离子易水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附水 中的悬浮物而净水,水解反应方程式为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+,
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+.
(2015秋•宿州校级月考)固体粉末X中可能含有Cu、FeO、Fe2O3、NaHCO3、Na2CO3、Na2S2O3、NaAlO2中的若干种.某化学兴趣小组为确定该固体粉末的成分,现取X进行连续实验,实验过程及现象如下:
已知:HCO3-+AlO2-+H2O═Al (OH)3↓+CO32-;S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:根据X是否溶于水,分为两部分;固体甲溶于足量盐酸,能使酸性高锰酸钾褪色,可知含有溶液丁中的阳离子一定含H+、Fe2+,可能含有Fe3+,X一定含有FeO;溶液甲加入足量稀盐酸,产生气体和沉淀,说明X一定含有Na2S2O3、NaAlO2,加入碳酸氢铵生成沉淀,说明AlO2-一定存在,而HCO3- 与AlO2-不共存,一定不含NaHCO3,可能含有Na2CO3;
A.由以上分析可知,乙可能是二氧化碳和二氧化硫,故A错误;
B.粉末X 中一定含有FeO、Na2S2O3、NaAlO2,一定不含NaHCO3,因为HCO3- 与AlO2-不共存,故B错误;
C.溶液丁中的阳离子一定含H+、Fe2+,可能含有Fe3+,故C正确;
D.溶液甲中一定含有AlO2-,可能含有CO32-,故D错误;
故选C.
三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]•3H2O可用于摄影和蓝色印刷.某化学兴趣小组将无水三草酸合铁酸钾按如图所示装置进行实验:请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程.
限选试剂:浓硫酸、1.0mol/LHNO3、1.0mol/L盐酸、1.0mol/LNaOH、3% H2O2、0.1mol/LKI、0,1mol/LCuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水.
(1)若实验中,观察到B、F中溶液均变浑浊,则E中的现象是______,推测三草酸合铁酸钾分解的气体产物是______.
(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是______,现象是______.
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究.
提出合理假设:假设1:______;假设2:______;假设3:______.
设计实验方案证明你的假设(不要在答题卷上作答)
实验过程
根据上述实验方案进行实验.在答题卷上填写实验步骤、预期现象与结论中的空格.
正确答案
解:(1)根据实验现象B中有沉淀出现,则证明有二氧化碳产生,F中溶液均变浑浊,则E中发生一氧化碳还原氧化铜的反应,现象是粉末由黑色变为红色,故答案为:CO和CO2;
(2)钾离子的检验可以采用焰色反应的方法,现象是透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,故答案为:利用焰色反应;透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰;
(3)根据产物中不含有三价铁元素,所以提出假设:全部为铁单质,或者全部是氧化亚铁,或者是氧化亚铁和金属铁的混合物,故答案为:全部为铁单质;全部为FeO;同时存在铁单质和FeO;
实验过程:根据金属铁能从铜盐中置换出金属铜,可以向混合物中加入硫酸铜溶液,看硫酸铜溶液颜色的变化来确定是否含有金属单质铁,氧化亚铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和水,亚铁离子的检验方法:加入硫氰酸钾溶液,溶液中再加入双氧水来检验,故答案为:CuSO4;2;暗红;铁单质;HCl;KSCN;H2O2;1;3(注意第三小题假设与结论要对应).
解析
解:(1)根据实验现象B中有沉淀出现,则证明有二氧化碳产生,F中溶液均变浑浊,则E中发生一氧化碳还原氧化铜的反应,现象是粉末由黑色变为红色,故答案为:CO和CO2;
(2)钾离子的检验可以采用焰色反应的方法,现象是透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,故答案为:利用焰色反应;透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰;
(3)根据产物中不含有三价铁元素,所以提出假设:全部为铁单质,或者全部是氧化亚铁,或者是氧化亚铁和金属铁的混合物,故答案为:全部为铁单质;全部为FeO;同时存在铁单质和FeO;
实验过程:根据金属铁能从铜盐中置换出金属铜,可以向混合物中加入硫酸铜溶液,看硫酸铜溶液颜色的变化来确定是否含有金属单质铁,氧化亚铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和水,亚铁离子的检验方法:加入硫氰酸钾溶液,溶液中再加入双氧水来检验,故答案为:CuSO4;2;暗红;铁单质;HCl;KSCN;H2O2;1;3(注意第三小题假设与结论要对应).
某物质A的水溶液有如下性质:根据上述现象分析可得出(化学式):
A______
B______
C 加入盐酸变红的离子反应方程式:______.
正确答案
FeBr2
AgBr
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
解析
解:A的水溶液中加AgNO3溶液产生淡黄色沉淀,不溶于硝酸,说明B是AgBr,A的水溶液含有Br-;滤液C先加NH4SCN溶液无现象,再加氯水溶液显红色,说明C溶液中存在Fe2+,即A的溶液含有Fe2+,故A为FeBr2,C为Fe(NO3)2,
解:(1)由上述分析可知,A为FeBr2,B为AgBr;
故答案为:FeBr2,AgBr;
(2)Fe(NO3)2溶液中先加NH4SCN溶液无现象,再加稀盐酸溶液显红色,发生反应为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
故答案为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3.
(2015秋•邢台校级月考)今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、H+、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取两份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加入足量NaHCO3溶液后,收集到气体0.03mol.
②第二份加足量Ba(NO3)2溶液充分反应后过滤干燥,得干燥沉淀4.66g.
根据上述实验回答:
(1)原溶液中一定不存在的离子是______.
(2)原溶液中可能存在的离子是______.
(3)请计算出原溶液中一定存在的阴离子是______,其物质的量浓度为______.
正确答案
Ba2+、CO32-
K+或Mg2+
SO42-
0.2mol/L
解析
解:第一份加足量NaHCO3 溶液,加热后,收集到气体0.03mol,发生:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,则一定含有H+,且n(H+)=0.03mol,由于H+与CO32-不能大量共存,则一定不含有CO32-,第二份加足量Ba(NO3)2 溶液,充分反应后过滤干燥,得沉淀4.66g,该沉淀为BaSO4,说明溶液中一定含有SO42-,则一定不含有Ba2+,且n(SO42-)==0.02mol,可知溶液里一定不存在Ba2+,根据溶液电中性原则,应还含有K+、Mg2+中的至少一种,以此解答;,故答案为:;
(1)由分析可知,溶液里一定不存在的离子是:Ba2+、CO32-,故答案为:Ba2+、CO32-;
(2)原溶液里可能不存在的是K+或Mg2+ 中的一种,故答案为:K+或Mg2+;
(3)由实验②可知,溶液里一定存在的阴离子是SO42-,其物质的量浓度为=0.2 mol/L,故答案为:SO42-;0.2 mol/L.
某无色透明溶液可能大量存在Ag+、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe3+中的几种:
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是______
(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失,说明原溶液中肯定存在的离子是______,取上述反应中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有______,有关出现白色沉淀的离子方程式为______
(3)往原无色透明溶液中加入足量Zn粉,析出的物质是______
(4)盐溶液可能大量存在的阴离子是下列选项中的______
A.Cl-B.NO3-C.CO32-D.OH-.
正确答案
解:(1)有颜色的离子不用做实验就能判断是否存在,溶液无色说明不含有色的Cu2+、Fe3+,故答案为:Cu2+、Fe3+;
(2)加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不消失,说明含有Ag+,离子反应方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓;
取上述反应中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀只能为氢氧化镁,反应的离子方程式为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,说明原溶液中一定含有Mg2+,
故答案为:Ag+;Mg2+;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(3)往原无色透明溶液中加入足量Zn粉,活泼性被Zn弱的只有Ag,所以析出的金属为Ag,故答案为:Ag;
(4)原溶液中存在Ag+,则Cl-、OH-不能共存,原溶液中肯定有Mg2+,故CO32-、OH-不能与其共存,硝酸根离子不与选项中的离子反应,故溶液中可能大量存在的离子是NO3-,
故答案为B.
解析
解:(1)有颜色的离子不用做实验就能判断是否存在,溶液无色说明不含有色的Cu2+、Fe3+,故答案为:Cu2+、Fe3+;
(2)加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不消失,说明含有Ag+,离子反应方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓;
取上述反应中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀只能为氢氧化镁,反应的离子方程式为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,说明原溶液中一定含有Mg2+,
故答案为:Ag+;Mg2+;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(3)往原无色透明溶液中加入足量Zn粉,活泼性被Zn弱的只有Ag,所以析出的金属为Ag,故答案为:Ag;
(4)原溶液中存在Ag+,则Cl-、OH-不能共存,原溶液中肯定有Mg2+,故CO32-、OH-不能与其共存,硝酸根离子不与选项中的离子反应,故溶液中可能大量存在的离子是NO3-,
故答案为B.
有A、B、C、D 四种化合物,分别由K+、Ba2+、SO42-、CO32-、OH-中的两种组成,它们具有下列性质:①A不溶于水和盐酸;②B不溶于水,但溶于盐酸,并放出无色无刺激性气味的气体E;③C的水溶液呈碱性,与硫酸反应生成A;④D可溶于水,与硫酸作用时放出气体E,E可使澄清石灰水变浑浊.
推断A、B、C、D、E的化学式:
A______;B______;C______;D______;E______.
正确答案
BaSO4
BaCO3
Ba(OH)2
K2CO3
CO2
解析
解:(1)①A不溶于水和盐酸,可知A为硫酸钡;
②B不溶于水但溶于盐酸并放出无色无刺激性气味的气体E,此气体一定是二氧化碳,B为碳酸钡;
③C的水溶液呈碱性,与硫酸反应生成硫酸钡,可知A应该是氢氧化钡;与碳酸钾反应生成碳酸钡;
④碳酸钾可溶于水,与硫酸作用时放出气体二氧化碳,二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊;
通过分析,则E为二氧化碳;B、D均与酸反应生成E,且B不溶于水,则B为碳酸钡,D为碳酸钾;A不溶于水和盐酸,由题给离子知只有硫酸钡不溶于盐酸,所以A为硫酸钡;C的水溶液呈碱性,与硫酸反应生成A,则C为氢氧化钡,
故答案为:BaSO4;BaCO3;Ba(OH)2;K2CO3;CO2.
甲溶液可能含有K+、Ca2+、NH、Cu2+、NO
、Cl-、SO
、CO
八种离子中的若干种.为确定甲溶液的组成,将其分成两等份,进行如下实验:
①向一份溶液中加入足量的NaOH浓溶液并加热,产生的气体在标准状况下体积为4.48L.
②向另一份溶液中加入0.6mol/L的BaCl2溶液500mL,恰好可以与溶液中的离子完全反应,过滤得66.3g沉淀及滤液.
③向上述沉淀中加入过量的盐酸,产生的气体通入足量澄清的石灰水中,得到一定量的沉淀X.
④向上述滤液中加入1mol/LAgNO3溶液650mL,恰好可完全反应.据此,请回答下列问题(用相应的离子符号表示):
(1)上述实验③中得到沉淀X的质量为______;生成沉淀X的离子方程式为______.
(2)甲溶液中一定不存在的离子是______;可能存在的离子是______.
(3)甲溶液一定存在的离子中,物质的量最大的离子是______;物质的量最小的离子是______,此物质的量最小的离子其物质的量为______.
正确答案
解:①向一份溶液中加入足量的NaOH浓溶液并加热,产生的气体在标准状况下体积为4.48L,应生成NH3,则一定含有NH4+,且n(NH4+)==0.2mol;
②向另一份溶液中加入0.6mol/L的BaCl2溶液500mL,恰好可以与溶液中的离子完全反应,过滤得66.3g沉淀及滤液,沉淀可能为BaSO4或BaCO3或二者都有,如为BaSO4,
则m(BaSO4)=0.6mol/L×0.5L×233g/mol=69.9g,如为BaCO3,m(BaCO3)=0.6mol/L×0.5L×197g/mo=l59.1g,则说明甲中含有SO42-、CO32-,设分别为xmol,为ymol,
则,x=0.2,y=0.1;
③向上述沉淀中加入过量的盐酸,产生的气体通入足量澄清的石灰水中,得到一定量的沉淀X,则说明含有CO32-,则一定不存在Ca2+、Cu2+;
④向上述滤液中加入1mol/LAgNO3溶液650mL,恰好可完全反应,可知滤液中n(Cl-)=1mol/L×0.65L=0.65mol,而②加入n(Cl-)=0.6mol/L×2×0.5L=0.6mol,则说明甲中含有Cl-,且n(Cl-)=0.65mol-0.6mol=0.05mol,如不含NO3-,则由电荷守恒可知一定含有K+,由n(K+)+n(NH4+)=2n(CO32-)+2n(SO42-)+n(Cl-),
则n(K+)=2×0.1mol+2×0.2mol+0.05mol-0.2mol=0.45mol,
因分成两份,则甲含有0.4molNH4+、0.9molK+、0.4molSO42-、0.2molCO32-、0.1molCl-,如含有NO3-,则K+大于0.9mol,
(1)上述实验③中得到沉淀X为碳酸钙,质量为0.1mol×100g/mol=10g,生成沉淀X的离子方程式为Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O,
故答案为:10g;Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O;
(2)由以上分析可知一定不存在Ca2+、Cu2+,不能确定是否含有NO3-,故答案为:Ca2+、Cu2+;NO3-;
(3)甲含有0.4molNH4+、0.9molK+、0.4molSO42-、0.2molCO32-、0.1molCl-,如含有NO3-,则K+大于0.9mol,
则物质的量最大的离子是K+;物质的量最小的离子是Cl-,此物质的量最小的离子其物质的量为0.1mol.
故答案为:K+;Cl-;0.1mol.
解析
解:①向一份溶液中加入足量的NaOH浓溶液并加热,产生的气体在标准状况下体积为4.48L,应生成NH3,则一定含有NH4+,且n(NH4+)==0.2mol;
②向另一份溶液中加入0.6mol/L的BaCl2溶液500mL,恰好可以与溶液中的离子完全反应,过滤得66.3g沉淀及滤液,沉淀可能为BaSO4或BaCO3或二者都有,如为BaSO4,
则m(BaSO4)=0.6mol/L×0.5L×233g/mol=69.9g,如为BaCO3,m(BaCO3)=0.6mol/L×0.5L×197g/mo=l59.1g,则说明甲中含有SO42-、CO32-,设分别为xmol,为ymol,
则,x=0.2,y=0.1;
③向上述沉淀中加入过量的盐酸,产生的气体通入足量澄清的石灰水中,得到一定量的沉淀X,则说明含有CO32-,则一定不存在Ca2+、Cu2+;
④向上述滤液中加入1mol/LAgNO3溶液650mL,恰好可完全反应,可知滤液中n(Cl-)=1mol/L×0.65L=0.65mol,而②加入n(Cl-)=0.6mol/L×2×0.5L=0.6mol,则说明甲中含有Cl-,且n(Cl-)=0.65mol-0.6mol=0.05mol,如不含NO3-,则由电荷守恒可知一定含有K+,由n(K+)+n(NH4+)=2n(CO32-)+2n(SO42-)+n(Cl-),
则n(K+)=2×0.1mol+2×0.2mol+0.05mol-0.2mol=0.45mol,
因分成两份,则甲含有0.4molNH4+、0.9molK+、0.4molSO42-、0.2molCO32-、0.1molCl-,如含有NO3-,则K+大于0.9mol,
(1)上述实验③中得到沉淀X为碳酸钙,质量为0.1mol×100g/mol=10g,生成沉淀X的离子方程式为Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O,
故答案为:10g;Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O;
(2)由以上分析可知一定不存在Ca2+、Cu2+,不能确定是否含有NO3-,故答案为:Ca2+、Cu2+;NO3-;
(3)甲含有0.4molNH4+、0.9molK+、0.4molSO42-、0.2molCO32-、0.1molCl-,如含有NO3-,则K+大于0.9mol,
则物质的量最大的离子是K+;物质的量最小的离子是Cl-,此物质的量最小的离子其物质的量为0.1mol.
故答案为:K+;Cl-;0.1mol.
(2015秋•资阳期末)有一包白色粉末状混合物,可能含有K2CO3、CuSO4、AlCl3、NaOH中的某几种,现进行如下实验:
①将混合物溶于水,得到无色透明溶液.
②取少量上述溶液两份:
第一份中加入稀硝酸,开始出现白色沉淀,有气泡产生,继续加入稀硝酸,沉淀全部溶解,再加入AgNO3溶液,又出现白色沉淀;
第二份进行焰色反应,直接观察,火焰呈黄色.
根据上述实验现象回答:
(1)原混合物中肯定有______.
(2)第一份中,继续加入稀硝酸,沉淀全部溶解的离子方程式为______.
(3)第一份中,再加入AgNO3溶液,又出现白色沉淀的离子方程式为______.
(4)第二份进行焰色反应,为什么观察不到K+的焰色反应.______.
正确答案
解:(1)①将混合物溶于水,得到无色透明溶液,则原混合物中一定不存在CuSO4;
②取少量上述溶液两份:第一份中加入稀硝酸,开始出现白色沉淀,有气泡产生,继续加入稀硝酸,沉淀全部溶解,说明反应后溶液中含有偏铝酸根离子,则原混合物中含有AlCl3、NaOH;生成气体为二氧化碳,则一定含有K2CO3;再加入AgNO3溶液,又出现白色沉淀,进一步证明原混合物中含有AlCl3,
故答案为:K2CO3、AlCl3、NaOH;
(2)第一份中,开始滴入稀硝酸时生成了氢氧化铝沉淀,之后继续加入稀硝酸,氢氧化铝与稀硝酸反应生成硝酸铝和水,反应的离子方程式为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,
故答案为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(3)第一份中,再加入AgNO3溶液,又出现白色沉淀,该沉淀为氯化银,反应的离子方程式为:Ag++Cl-=2AgCl↓,故答案为:Ag++Cl-=2AgCl↓;
(4)由于溶液中含有钾离子和钠离子,而Na+火焰呈黄色,会对K+的检验造成干扰,应该透过钴玻璃观察钾离子的焰色反应,
故答案为:Na+火焰呈黄色,会对K+的检验造成干扰(或未透过钴玻璃观察).
解析
解:(1)①将混合物溶于水,得到无色透明溶液,则原混合物中一定不存在CuSO4;
②取少量上述溶液两份:第一份中加入稀硝酸,开始出现白色沉淀,有气泡产生,继续加入稀硝酸,沉淀全部溶解,说明反应后溶液中含有偏铝酸根离子,则原混合物中含有AlCl3、NaOH;生成气体为二氧化碳,则一定含有K2CO3;再加入AgNO3溶液,又出现白色沉淀,进一步证明原混合物中含有AlCl3,
故答案为:K2CO3、AlCl3、NaOH;
(2)第一份中,开始滴入稀硝酸时生成了氢氧化铝沉淀,之后继续加入稀硝酸,氢氧化铝与稀硝酸反应生成硝酸铝和水,反应的离子方程式为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,
故答案为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(3)第一份中,再加入AgNO3溶液,又出现白色沉淀,该沉淀为氯化银,反应的离子方程式为:Ag++Cl-=2AgCl↓,故答案为:Ag++Cl-=2AgCl↓;
(4)由于溶液中含有钾离子和钠离子,而Na+火焰呈黄色,会对K+的检验造成干扰,应该透过钴玻璃观察钾离子的焰色反应,
故答案为:Na+火焰呈黄色,会对K+的检验造成干扰(或未透过钴玻璃观察).
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