- 研究型实验
- 共4868题
现有五种物质A、B、C、D、E,其中有一种是碱,另外四种物质是盐,溶于水后能完全电离产生下表中的离子:
为鉴别它们,分别完成以下实验,其结果如下:
①A溶液与B溶液反应生成无色气体X,气体X可以和C溶液反应生成沉淀E,沉淀E可与B溶液反应;
②B溶液与C溶液反应生成白色沉淀D,沉淀D不溶于稀硝酸.
请根据上述实验结果,填空:
(1)写出下列物质的化学式:X______,B______,D______.
(2)请写出过量B溶液与少量C溶液反应的离子方程式:______
(3)D与E的混合物ag,加入足量盐酸,反应完毕生成标准状况时的气体bL,则D在混合物中的质量分数为______.(用a、b来表示)
正确答案
解:(1)生成的气体只有CO2符合,X是CO2,发生的反应为 2H++CO32-=H2O+CO2↑,CO2气体可以和C溶液反应生成沉淀D,则C为Ba(OH)2,沉淀D为BaCO3,与B溶液反应,则B为NaHSO4,所以A为Na2CO3,故答案为:CO2;NaHSO4;BaSO4;
(2)过量B、NaHSO4溶液与少量C、Ba(OH)2溶液反应,氢氧根离子和钡离子按照2:1进行反应,反应的离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓;
故答案为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓;
(3)D与E的混合物ag,加入足量盐酸,发生的反应为BaCO3+2HCl=CO2↑+BaCl2+H2O,
n(CO2)=mol,n(BaCO3)=n(CO2)=
mol,
m(BaCO3)=mol×197g/mol=
g,
m(BaSO4)=ag-g,
所以:w(BaSO4)=×100%=1-
,故答案为:1-
.
解析
解:(1)生成的气体只有CO2符合,X是CO2,发生的反应为 2H++CO32-=H2O+CO2↑,CO2气体可以和C溶液反应生成沉淀D,则C为Ba(OH)2,沉淀D为BaCO3,与B溶液反应,则B为NaHSO4,所以A为Na2CO3,故答案为:CO2;NaHSO4;BaSO4;
(2)过量B、NaHSO4溶液与少量C、Ba(OH)2溶液反应,氢氧根离子和钡离子按照2:1进行反应,反应的离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓;
故答案为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓;
(3)D与E的混合物ag,加入足量盐酸,发生的反应为BaCO3+2HCl=CO2↑+BaCl2+H2O,
n(CO2)=mol,n(BaCO3)=n(CO2)=
mol,
m(BaCO3)=mol×197g/mol=
g,
m(BaSO4)=ag-g,
所以:w(BaSO4)=×100%=1-
,故答案为:1-
.
实验室有甲、乙两瓶丢失标签的无色溶液,其中一瓶是盐酸,另一瓶是碳酸钠溶液.为确定甲、乙两瓶溶液的成分及其物质的量浓度,现操作如下:
①量取25.00mL甲溶液,向其中缓慢滴加乙溶液15.00mL,共收集到二氧化碳气体224mL.
②另取15.00mL乙溶液,向其中缓慢滴加甲溶液25.00mL,共收集到二氧化碳气体112mL.
上述气体体积均已换算为标准状况,则根据上述操述及实验数据填空:
(1)写出操作①所涉及反应的离子方程式______;
(2)甲溶液的物质的量浓度为______,乙溶液的物质的量浓度为______;(二氧化碳在溶液中的少量溶解忽略不计)
(3)将n mL的甲溶液与等体积的乙溶液按各种可能的方式混合,产生的气体体积为V mL(标准状况),则V的取值范围为______.
正确答案
解:(1)若将Na2CO3溶液滴入盐酸溶液,则盐酸相对过量,所有CO32-都会转化为CO2;反之,将盐酸溶液滴入Na2CO3溶液,则盐酸相对不足,前一部分盐酸将CO32-先转化为HCO3-,后一部分盐酸使之转化为CO2,因为两次所得CO2 体积不同,说明15mLNa2CO3相对于25mL盐酸来说过剩,所以乙是碳酸钠,甲是盐酸,盐酸中加入碳酸钠发生的反应为:CO32-+2H+═CO2+H2O;
,故答案为:CO32-+2H+═CO2+H2O;
(2)①量取25.00mL甲溶液,向其中缓慢滴加乙溶液15.00mL,共收集到二氧化碳224mL,n(CO2)=0.01mol,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,HCl完全反应,Na2CO3剩余,n(HCl)=2n(CO2)=2×0.01mol=0.02 mol,c(HCl)==0.80mol/L;
②另取15.00mL乙溶液,向其中缓慢滴加甲溶液25.00mL,共收集到二氧化碳112mL,HCl与Na2CO3均完全反应,Na2CO3先生成NaHCO3,部分NaHCO3 转化为CO2:n(CO2)=0.005mol;HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,n(HCl)=n(CO2)+n(NaHCO3)=0.005+n(NaHCO3)=0.02,n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.02mol-0.005mol=0.015mol,
c(Na2CO3)==1.00mol/L,故答案为:0.80mol/L;1.0mol/L;
(3)将n mL的甲溶液与等体积的乙溶液按各种可能的方式混合,发生反应:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,
n(CO2)=n(HCl)=
c(HCl)×
=
mol,V(CO2)=
mol×22.4L/mol=0.00896nL=8.96nmL,
当盐酸少量时,不会产生二氧化碳,所以V=0,故答案为:0<V≤8.96n.
解析
解:(1)若将Na2CO3溶液滴入盐酸溶液,则盐酸相对过量,所有CO32-都会转化为CO2;反之,将盐酸溶液滴入Na2CO3溶液,则盐酸相对不足,前一部分盐酸将CO32-先转化为HCO3-,后一部分盐酸使之转化为CO2,因为两次所得CO2 体积不同,说明15mLNa2CO3相对于25mL盐酸来说过剩,所以乙是碳酸钠,甲是盐酸,盐酸中加入碳酸钠发生的反应为:CO32-+2H+═CO2+H2O;
,故答案为:CO32-+2H+═CO2+H2O;
(2)①量取25.00mL甲溶液,向其中缓慢滴加乙溶液15.00mL,共收集到二氧化碳224mL,n(CO2)=0.01mol,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,HCl完全反应,Na2CO3剩余,n(HCl)=2n(CO2)=2×0.01mol=0.02 mol,c(HCl)==0.80mol/L;
②另取15.00mL乙溶液,向其中缓慢滴加甲溶液25.00mL,共收集到二氧化碳112mL,HCl与Na2CO3均完全反应,Na2CO3先生成NaHCO3,部分NaHCO3 转化为CO2:n(CO2)=0.005mol;HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,n(HCl)=n(CO2)+n(NaHCO3)=0.005+n(NaHCO3)=0.02,n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.02mol-0.005mol=0.015mol,
c(Na2CO3)==1.00mol/L,故答案为:0.80mol/L;1.0mol/L;
(3)将n mL的甲溶液与等体积的乙溶液按各种可能的方式混合,发生反应:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,
n(CO2)=n(HCl)=
c(HCl)×
=
mol,V(CO2)=
mol×22.4L/mol=0.00896nL=8.96nmL,
当盐酸少量时,不会产生二氧化碳,所以V=0,故答案为:0<V≤8.96n.
三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.探究过程如下:
【查资料】Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO.
【提出假设】假设1:红色粉末是Fe2O3. 假设2:红色粉末是Cu2O. 假设3:两者混合物.
【设计探究实验】取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂.
(1)若假设1成立,则实验现象是______.
(2)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁.你认为这种说法合理吗?______,简述你的理由(不需写出反应的方程式)______.
(3)若粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则原固体粉末是______.
【探究延伸】经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数.取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为b g(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为______.
正确答案
解:(1)若假设1成立,则溶液中含有Fe3+,遇到KSCN溶液呈红色,故答案为:固体完全溶解,溶液呈血红色;
(2)如果混合物中含有Cu2O,遇到酸产生Cu,Cu能与Fe3+反应:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,则加入KSCN溶液也不变色,故此种说法不正确,
故答案为:不合理;当原粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时,加入稀硫酸后产生的Fe3+全部与Cu反应生成Fe2+,滴加KSCN溶液后也不变红色;
(3)固体全部溶解,则一定存在Fe2O3和Cu2O,因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4,而H2SO4不能溶解Cu,所以混合物中必须有Fe2O3存在,使其生成的Fe3+溶解产生的Cu,涉及反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案为:Fe2O3和Cu2O;
(4)依据题意,能发生反应的物质为Cu2O,最后变成CuO,增加的质量就是反应的氧气的质量,根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数.
设样品中氧化亚铜的质量为m,
2Cu2O+O2═4CuO△m
288g 32g
m (b-a)g
m==9(b-a)g,混合物中Cu2O的质量分数为
,
故答案为:.
解析
解:(1)若假设1成立,则溶液中含有Fe3+,遇到KSCN溶液呈红色,故答案为:固体完全溶解,溶液呈血红色;
(2)如果混合物中含有Cu2O,遇到酸产生Cu,Cu能与Fe3+反应:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,则加入KSCN溶液也不变色,故此种说法不正确,
故答案为:不合理;当原粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时,加入稀硫酸后产生的Fe3+全部与Cu反应生成Fe2+,滴加KSCN溶液后也不变红色;
(3)固体全部溶解,则一定存在Fe2O3和Cu2O,因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4,而H2SO4不能溶解Cu,所以混合物中必须有Fe2O3存在,使其生成的Fe3+溶解产生的Cu,涉及反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案为:Fe2O3和Cu2O;
(4)依据题意,能发生反应的物质为Cu2O,最后变成CuO,增加的质量就是反应的氧气的质量,根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数.
设样品中氧化亚铜的质量为m,
2Cu2O+O2═4CuO△m
288g 32g
m (b-a)g
m==9(b-a)g,混合物中Cu2O的质量分数为
,
故答案为:.
某化工厂的废液中主要含有Al3+、Mg2+、K+、Cl-四种离子,某校化学兴趣小组设计了如图所示的实验过程,以除去废液中含有的Mg2+、K+杂质离子,得到AlCl3溶液并尽可能减少AlCl3的损失.
(1)写出混合物中加入足量NaOH溶液时,溶液中发生反应生成最终产物的离子方程式:______、______.能否用氨水代替NaOH溶液,为什么?______
(2)溶液a中存在的离子有______;在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH,为什么?______;为此,改进方法是______.
正确答案
解:由实验流程可知,加足量的NaOH生成氢氧化镁沉淀,过滤得到溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-,然后加盐酸,沉淀c为氢氧化铝,加盐酸生成氯化铝,溶液b中含KCl、NaCl;
(1)混合物中镁离子和铝离子和氢氧化钠反应,镁离子生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,铝离子和足量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:Al3++4OH-=2H2O+AlO2-,用氨水,则Mg2+、Al3+均转化为沉淀,不能分离,则不能用氨水代替NaOH,
故答案为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Al3++4OH-=2H2O+AlO2-;否;用氨水,则Mg2+、Al3+均转化为沉淀,不能分离;
(2)Al3+与过量NaOH反应,溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-,向溶液a中加入盐酸,生成氢氧化铝沉淀,因氢氧化铝能溶于盐酸,则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH,向溶液a中加入试剂X的最佳方案是通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤得到氢氧化铝固体,反应的离子方程式为:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案为:AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-;因氢氧化铝能溶于盐酸,则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH;通入过量的二氧化碳.
解析
解:由实验流程可知,加足量的NaOH生成氢氧化镁沉淀,过滤得到溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-,然后加盐酸,沉淀c为氢氧化铝,加盐酸生成氯化铝,溶液b中含KCl、NaCl;
(1)混合物中镁离子和铝离子和氢氧化钠反应,镁离子生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,铝离子和足量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:Al3++4OH-=2H2O+AlO2-,用氨水,则Mg2+、Al3+均转化为沉淀,不能分离,则不能用氨水代替NaOH,
故答案为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Al3++4OH-=2H2O+AlO2-;否;用氨水,则Mg2+、Al3+均转化为沉淀,不能分离;
(2)Al3+与过量NaOH反应,溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-,向溶液a中加入盐酸,生成氢氧化铝沉淀,因氢氧化铝能溶于盐酸,则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH,向溶液a中加入试剂X的最佳方案是通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤得到氢氧化铝固体,反应的离子方程式为:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案为:AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-;因氢氧化铝能溶于盐酸,则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH;通入过量的二氧化碳.
有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、KCl等混合而成,为检验它们,做了如下实验:
①将固体混合物溶于水,搅拌后得无色透明溶液;
②往此溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;
③过滤,将沉淀物置于足量稀硝酸中,发现沉淀全部溶解.
试判断:
(1)固体混合物中肯定有______,肯定没有______,可能有______.
(2)写出有关的离子方程式:实验②______;实验③______.
正确答案
解:(1)由①混合物溶于水,搅拌后得无色透明溶液,则一定不含CuSO4;且Na2CO3、Na2SO4与CaCl2不能同时存在;由②此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,则白色沉淀为碳酸钡或硫酸钡,再结合③可知白色沉淀完全溶解在硝酸中,则白色沉淀为碳酸钡,则一定含Na2CO3,所以一定不含Na2SO4、CaCl2,不能确定是否含KCl,故答案为:Na2CO3;Na2SO4、CuSO4、CaCl2;KCl;
(2)实验②是碳酸钠溶液里滴加BaCl2溶液,有白色沉淀碳酸钡生成,发生反应的离子方程式为Ba2++CO32-=BaCO3↓,实验③是用硝酸溶解碳酸钡沉淀,得到可容性的盐和二氧化碳气体,离子反应式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓;BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O.
解析
解:(1)由①混合物溶于水,搅拌后得无色透明溶液,则一定不含CuSO4;且Na2CO3、Na2SO4与CaCl2不能同时存在;由②此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,则白色沉淀为碳酸钡或硫酸钡,再结合③可知白色沉淀完全溶解在硝酸中,则白色沉淀为碳酸钡,则一定含Na2CO3,所以一定不含Na2SO4、CaCl2,不能确定是否含KCl,故答案为:Na2CO3;Na2SO4、CuSO4、CaCl2;KCl;
(2)实验②是碳酸钠溶液里滴加BaCl2溶液,有白色沉淀碳酸钡生成,发生反应的离子方程式为Ba2++CO32-=BaCO3↓,实验③是用硝酸溶解碳酸钡沉淀,得到可容性的盐和二氧化碳气体,离子反应式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓;BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O.
某无色、澄清溶液中可能含有①Na+、②SO42-、③Cl-、④HCO3-、⑤CO32-、⑥H+、⑦Cu2+中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如表.下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:无色澄清溶液,可知溶液里没有Cu2+,
(1)用紫色石蕊试液检验,溶液变红,说明溶液显酸性,溶液里不含CO32-和HCO3-,
(2)向溶液中滴加BaCl2和稀HCl,有白色沉淀生成,此沉淀为BaSO4,说明溶液里有SO42-;
(3)将(2)中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,此沉淀为AgCl,但无法说明溶液里有Cl-,因实验(2)中滴加了稀盐酸和氯化钡溶液,引入了Cl-;
由分析可知溶液里一定存在②SO42-、⑥H+,一定不存在④HCO3-、⑤CO32-、⑦Cu2+,可能存在①Na+、③Cl-,故选:C.
某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀.
甲同学认为沉淀可能是CuCO3; 乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)2;
丙同学认为沉淀可能是CuCO3和Cu(OH)2的混合物.(查阅资料知:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)
Ⅰ、按照甲同学的观点,在探究沉淀成分前,须对溶液中的沉淀进行如图1操作:______、低温干燥,检验沉淀洗涤干净的方法是______.
Ⅱ、请用图2所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分.
(1)各装置连接顺序为______→______→______.
(2)能证明生成物中有CuCO3的实验现象是______.
Ⅲ、若CuCO3和Cu(OH)2两者都有,可利用下列装置通过实验测定其组成.若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中Cu(OH)2的质量分数为______.
正确答案
解:Ⅰ、先将固体与溶液分离,采取过滤方法,然后洗涤沉淀附着的物质,再进行干燥,可得较纯净的沉淀,若沉淀洗涤干净,则洗涤液中不含有碳酸根离子,检验沉淀是否洗涤干净的方法:取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已洗净,故答案为:过滤、洗涤;取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已洗净;
Ⅱ、(1)利用加热的方法检验,氢氧化铜和碳酸铜加热分解得到氧化铜、水和二氧化碳,若有氢氧化铜可用无水硫酸铜检验,若有碳酸铜可用澄清的石灰水检验产生的二氧化碳.
故答案为:A→C→B;
(2)用澄清的石灰水检验是否产生二氧化碳,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明生成二氧化碳,即说明含有CuCO3,故答案为:装置B中澄清石灰水变混浊;
Ⅲ、装置B质量增加了n克,说明分解生成ng水,水的物质的量为mol,根据氢元素守恒可知氢氧化铜的物质的量为
mol,故氢氧化铜的质量为
mol×98g/mol=
g,沉淀中氢氧化铜的质量分数为
×100%=
,故答案为:
.
解析
解:Ⅰ、先将固体与溶液分离,采取过滤方法,然后洗涤沉淀附着的物质,再进行干燥,可得较纯净的沉淀,若沉淀洗涤干净,则洗涤液中不含有碳酸根离子,检验沉淀是否洗涤干净的方法:取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已洗净,故答案为:过滤、洗涤;取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已洗净;
Ⅱ、(1)利用加热的方法检验,氢氧化铜和碳酸铜加热分解得到氧化铜、水和二氧化碳,若有氢氧化铜可用无水硫酸铜检验,若有碳酸铜可用澄清的石灰水检验产生的二氧化碳.
故答案为:A→C→B;
(2)用澄清的石灰水检验是否产生二氧化碳,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明生成二氧化碳,即说明含有CuCO3,故答案为:装置B中澄清石灰水变混浊;
Ⅲ、装置B质量增加了n克,说明分解生成ng水,水的物质的量为mol,根据氢元素守恒可知氢氧化铜的物质的量为
mol,故氢氧化铜的质量为
mol×98g/mol=
g,沉淀中氢氧化铜的质量分数为
×100%=
,故答案为:
.
某溶液中可能存在Fe3+、Fe2+、I-、HCO、Cl-、NO
六种离子中的几种.进行下列实验:
①取少量溶液滴加KSCN溶液,溶液呈红色;
②另取少量原溶液滴加盐酸,溶液的棕黄色加深.
据此可以推断,该溶液中一定大量存在的阴离子是( )
正确答案
解析
解:①取少量溶液滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,一定含Fe3+;则I-、HCO3-与其反应,一定不能存在;
②另取少量原溶液滴加盐酸,溶液的棕黄色加深,则含Fe2+、NO3-,在酸性条件下发生氧化还原反应使Fe3+浓度增大,
即一定含Fe3+、Fe2+、NO3-,一定不含I-、HCO3-,可能含Cl-,则溶液里一定含有的阴离子为NO3-,故答案为:D.
某溶液中含如下离子组中的若干种:K+、Fe3+、Fe2+、Cl-、CO、NO
、SO42-、SiO
、I-,某同学欲探究该溶液的组成,进行如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰.
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成.
Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分别置于两支试管中,第一支试管中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上层清液变红;第二支试管中加入CCl4,充分振荡静置后溶液分层,下层为无色.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:某溶液中含K+、Fe3+、Fe2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-、I-中的若干种,
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰,证明溶液中一定含有K+;
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成,证明含有NO3-、Fe2+,一定不含有SiO32-、CO32-;
Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分置于两支试管中,第一支试管中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,即为硫酸钡,证明含有SO42-,再滴加KSCN溶液,上层清液变红,即出现了三价铁离子,是Ⅱ过程中亚铁离子被硝酸氧化的结果;第二支试管中加入CCl4,充分振荡静置后溶液分层,下层出现紫红色,证明碘单质出现,一定含有I-,则一定不含Fe3+;Cl-是否存在无法确定,
A.原溶液中一定含有NO3-、Fe2+,故A错误;
B.根据分析可知,步骤Ⅱ中无色气体是NO气体,无CO2气体产生,故B正确;
C.原溶液中一定不含I-,故C错误;
D.原溶液中含有硫酸根离子,干扰了氯离子的检验,故D错误;
故选B.
有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等混合而成,为检验它们,做了以下实验:
①将固体混合物溶于水中,搅拌后得无色透明溶液;
②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀产生;
③过滤,将沉淀物置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解.
根据上述实验事实,回答下列问题:
(1)原固体混合物中一定含有的物质是______,一定不含有的物质是______,可能含有的物质是______(以上空格均填化学式).
(2)写出步骤③中的离子方程式______.
正确答案
解:①取固体混合物样品溶于水搅拌后得到无色溶液,由于硫酸铜溶液为蓝色,说明一定不含CuSO4;
②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,根据题干给出的物质,所形成的沉淀可能为碳酸钡或硫酸钡,所以混合物中可能含碳酸钠或硫酸钠,也可能是二者的混合物;
③在白色沉淀中加入足量的稀硝酸,发现沉淀全部溶解,碳酸钡可溶于硝酸,而硫酸钡不溶于稀硝酸,说明沉淀为碳酸钡,故一定含有碳酸钠,一定没有硫酸钠,而碳酸钠可与氯化钙形成沉淀,而①中样品溶于水得到无色溶液,故混合物中一定不含氯化钙;氯化钠是否存在无法确定;
(1)根据分析可知原混合物中一定含有的物质是Na2CO3,一定不含有的物质是CuSO4、Na2SO4、CaCl2,可能含有的物质是NaCl,故答案为:;CuSO4、Na2SO4、CaCl2;NaCl;
(2)步骤③中碳酸钡白色溶液溶解于稀硝酸,发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,故答案为:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O.
解析
解:①取固体混合物样品溶于水搅拌后得到无色溶液,由于硫酸铜溶液为蓝色,说明一定不含CuSO4;
②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,根据题干给出的物质,所形成的沉淀可能为碳酸钡或硫酸钡,所以混合物中可能含碳酸钠或硫酸钠,也可能是二者的混合物;
③在白色沉淀中加入足量的稀硝酸,发现沉淀全部溶解,碳酸钡可溶于硝酸,而硫酸钡不溶于稀硝酸,说明沉淀为碳酸钡,故一定含有碳酸钠,一定没有硫酸钠,而碳酸钠可与氯化钙形成沉淀,而①中样品溶于水得到无色溶液,故混合物中一定不含氯化钙;氯化钠是否存在无法确定;
(1)根据分析可知原混合物中一定含有的物质是Na2CO3,一定不含有的物质是CuSO4、Na2SO4、CaCl2,可能含有的物质是NaCl,故答案为:;CuSO4、Na2SO4、CaCl2;NaCl;
(2)步骤③中碳酸钡白色溶液溶解于稀硝酸,发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,故答案为:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O.
非金属单质溴与氯气的性质相似,在探究溴单质的性质时,设计了如下研究程序,合理的是( )
正确答案
解析
解:非金属溴与氯气的性质很相似,所以可以根据氯气的性质预测溴的性质,则探究溴的性质时其基本程序是:先从色、态方面观察溴的外观,然后根据氯气的性质预测溴可能具有的性质,再做实验验证预测,观察实验并记录现象,再分析实验现象并用已知化学知识解释现象,最后得出结论,故选:C.
下面是四位同学为验证某无色气体为SO2而进行的实验设计,其中能够充分说明该气体是SO2的是( )
①甲同学将气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,再滴入BaCl2溶液,出现白色沉淀;
②乙同学用湿润的蓝色石蕊试纸检验该气体,试纸变红;
③丙同学将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热后又恢复红色;
④丁同学将气体通入溴水中,溴水褪色,再滴加酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成.
正确答案
解析
解:①将SO2气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,再滴入BaCl2溶液,生成BaSO4白色沉淀,故①正确;
②乙同学用湿润的蓝色石蕊试纸检验该气体,试纸变红,气体可能是SO2、HCl、CO2、H2S等,故②错误;
③将SO2气体通入品红溶液,溶液褪色,加热后又恢复红色,故③正确;
④将SO2气体通入溴水中,溴水褪色,再滴加酸化的氯化钡溶液有BaSO4白色沉淀生成,故④正确;
故选:B.
(2015秋•池州校级月考)某溶液仅含Fe2+、Na+、Ba2+、SO42-、NO3-、Cl-中的4种离子,所含离子均为1mol,若向该溶液中加入过量的稀硫酸,有气泡产生,且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解).下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:向该溶液中加入过量的稀硫酸,有气泡产生,且溶液中阴离子种类不变,则一定发生Fe2+、NO3-的氧化还原反应生成硝酸铁和NO,阴离子种类不变,则原溶液中存在SO42-,同时排除Ba2+存在,又溶液中含有四种离子,所含离子的物质的量均为1mol,由电荷守恒可知,含有带一个单位正电荷的阳离子,即一定含有Na+;
A.若向该溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧,最终所得固体为氧化铁,其质量为0.5mol×160g/mol=80g,故A错误;
B.生成的NO易被氧化成红棕色的二氧化氮,故B正确;
C.该溶液中加酸发生氧化还原反应生成铁离子,则加KSCN溶液,溶液显血红色,故C正确;
D.由上述推断可知,该溶液中所含的离子是:Fe2+、Na+、SO42-、NO3-,故D正确;
故选A.
(2015秋•宜昌校级期中)A、B、C和D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种.现利用另一种溶液X,用如下图所示的方法,即可将它们一一确定(已知铝盐与过量的NaOH溶液反应没有白色沉淀).回答下列问题.
(1)试确定A、B各代表何种溶液(用化学式回答).A:______ B:______
(2)写出下列反应的离子方程式:
X与过量的C反应生成白色沉淀Ⅱ:______.
白色沉淀Ⅰ与D反应:______.
正确答案
解:(1)因为NaNO3、HNO3不能与其他物质反应生成沉淀,故X与NaOH和Ba(NO3)2反应生成白色沉淀,实质就是X中的金属离子和氢氧根能结合成白色沉淀,X中的酸根离子和钡离子结合成沉淀,故X应该是MgSO4,生成的白色沉淀是氢氧化镁和硫酸钡,氢氧化镁溶于硝酸,硫酸钡不溶于硝酸,由此可推断则A是NaOH,B是NaNO3,C是Ba(NO3)2,D是HNO3,X是MgSO4,故答案为:NaOH;NaNO3;
(2)MgSO4与过量的Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,发生反应的离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓,白色沉淀I为氢氧化镁,溶解于稀硝酸的离子反应式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,
故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.
解析
解:(1)因为NaNO3、HNO3不能与其他物质反应生成沉淀,故X与NaOH和Ba(NO3)2反应生成白色沉淀,实质就是X中的金属离子和氢氧根能结合成白色沉淀,X中的酸根离子和钡离子结合成沉淀,故X应该是MgSO4,生成的白色沉淀是氢氧化镁和硫酸钡,氢氧化镁溶于硝酸,硫酸钡不溶于硝酸,由此可推断则A是NaOH,B是NaNO3,C是Ba(NO3)2,D是HNO3,X是MgSO4,故答案为:NaOH;NaNO3;
(2)MgSO4与过量的Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,发生反应的离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓,白色沉淀I为氢氧化镁,溶解于稀硝酸的离子反应式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,
故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.
某水溶液只可能含有K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl-、CO32-、SO42-中的若干种离子.某同学取100mL的溶液分成两等份进行如下实验:
①第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热,收集到0.02mol的气体,无沉淀产生,同时得到溶液甲.
②向溶液甲中通过量的二氧化碳气体,生成白色沉淀,沉淀经过滤,洗涤灼烧后,得到1.02g固体.
③第二份加足量的氯化钡溶液后,生成白色沉淀,沉淀经盐酸充分洗涤,干燥,得到11.65g固体.
据此,该同学得到的结论正确的是( )
正确答案
解析
解:①第一份加过量NaOH溶液后加热,收集到0.02mol气体,即为氨气,一定含有NH4+,物质的量为0.02mol,浓度为=0.4mol/L,无沉淀生成,则一定不含有Fe3+、Mg2+;
②向甲溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,即为氢氧化铝,则原溶液中一定有Al3+,一定不含有碳酸根离子,铝离子和过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液,溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,即为氢氧化铝,氢氧化铝沉淀经过滤、洗涤、灼烧后,得到1.02g固体即为氧化铝,根据铝元素守恒,得到铝离子的物质的量是×2=0.02mol,浓度为
=0.4mol/L;
③第二份加足量BaCl2溶液后,生成白色沉淀,则一定含有硫酸根离子,无钡离子.沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,得到11.65g固体即硫酸钡的质量是11.65g,物质的量为=0.05mol,根据元素守恒,所以硫酸根离子的物质的量是0.05mol,浓度为
=1mol/L,综上可知,一定含有的离子是:NH4+、Al3+、SO42-,其浓度分别是:0.4mol/L;0.4mol/L;1mol/L,一定不含Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42,不能确定是否存在氯离子;
A.根据以上分析可知,c (NH4+)=0.4 mol•L-1,故A错误;
B.根据以上分析可知,③中的白色沉淀中一定有BaSO4,无BaCO3,故B正确;
C.任何溶液中都存在电荷守恒,NH4+、Al3+、SO42-,其浓度分别是:0.4mol/L;0.4mol/L;1mol/L,可以知道NH4+、Al3+的正电荷总量小于SO42-负电荷总量,依据电荷守恒,则一定有K+存在,若无氯离子存在,
则0.4×1+0.4×3+c(K+)×1=1×2,解得c(K+)=0.4mol/L,如有氯离子存在,则c(K+)≥0.4mol/L,故C错误;
D.由以上分析可知,不能确定存在氯离子,故D错误;
故选B.
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