某工业废水仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
阳离子 | K+ Ag+ Mg2+ Cu2+ Al3+ NH4+ |
阴离子 | Cl- CO32— NO3— SO42— I- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是___________________________________。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是________________________。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有________,阴离子有________;并据此推测原溶液应该呈________性,原因是____________________________(请用离子方程式说明)。
(4)另取100 mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,此过程中涉及的离子方程式为____________________________。充分反应后过滤,洗涤,灼烧沉淀至恒重,得到的固体质量为________g。
柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:
FeSO4+Na2CO3=FeCO3+Na2SO4
FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2+H2O
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是________(填字母),原因是_________________________________
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是_______________________________。
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。
①铁粉的作用是_____________________。
②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是________________________________。
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是__________________。
(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,________,得到FeSO4溶液,________,得到FeSO4·7H2O晶体。
中学常见的某反应的化学方程式为a+b―→c+d+H2O(未配平,反应条件已略去)。
请回答下列问题:
(1)若a是铁,b是稀硝酸(过量),且a可溶于c溶液中。则a与b反应的离子方程式为
___________________________。
(2)若c、d为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,则将此混合气体通入溴水中,橙色褪去,写出其褪色过程中发生反应的离子方程式:___________________________。
(3)若c是无色有刺激性气味的气体,其水溶液显弱碱性,在标准状况下用排空气法收集c气体,得平均摩尔质量为20 g·mol-1的混合气体进行喷泉实验。假设溶质不扩散,实验完成后烧瓶中所得溶液的物质的量浓度为________mol·L-1(小数点后保留2位有效数字)。
(4)若a是造成温室效应的主要气体,c、d均为钠盐,参加反应的a、b的物质的量之比为4:5。则上述反应的离子方程式为____________________________。
铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是中学化学中常见物质,四种物质间的反应关系如图所示。图中两圆相交部分(A、B、C、D)表示物质间的反应,其中对应反应的离子方程式书写正确的是( )
A.OH-+HCl=H2O+Cl- B.Ca(OH)2+Cu2+=Ca2++Cu(OH)2
C.Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ D.Fe+2H+=Fe3++H2↑
将51.2 g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物,这些气体恰好能被500 mL 2.0 mol/L NaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量是( )
A.0.2 mol B.0.4 mol C.0.6 mol D.0.8 mol
已知:
①向KMnO4晶体中滴加浓盐酸,产生某黄绿色气体;
②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。
下列判断中正确的是( )
A.①中产生气体的电子式是ClCl
B.上述实验中,共有两个氧化还原反应
C.实验②中FeCl2被氧化
D.实验③发生的是同主族元素单质间的置换反应