垃圾是放錯(cuò)地方的資源,工業(yè)廢料也可以再利用.某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中用廢棄的含鋁、鐵、銅的合金制取硫酸鋁溶液、硝酸銅晶體和鐵紅(Fe2O3).實(shí)驗(yàn)方案如下:

(1)寫(xiě)出濾液A中加入足量硫酸后所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
 

(2)已知Fe(OH)3沉淀的pH是3~4,溶液C通過(guò)調(diào)節(jié)pH可以使Fe3+沉淀完全.下列物質(zhì)中,可用作調(diào)整溶液C的pH的試劑是
 
(填序號(hào))
A.銅粉          B.氨水          C.氫氧化銅          D.堿式碳酸銅
(3)常溫,若溶液C中金屬離子均為1mol?L-1,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,pH=4,溶液中c(Fe3+)=
 
,此時(shí)
 
Cu(OH)2沉淀生成(填“有”或“無(wú)”).
(4)將20mL Al2(SO4)3溶液與等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)2溶液70mL混合,反應(yīng)的離子方程式為
 

(5)在0.1L的混合酸溶液中,c(HNO3)=2mol?L-1,cH2SO4)=3mol?L-1,將0.3mol的銅放入充分反應(yīng)后,被還原的HNO3的物質(zhì)的量為
 

考點(diǎn):探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
專(zhuān)題:實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題
分析:(1)鋁、鐵、銅的合金中只有鋁與KOH溶液反應(yīng),生成AlO2-和H2
(2)溶液C通過(guò)調(diào)節(jié)pH可以使Fe3+沉淀完全,加入的物質(zhì)能消耗氫離子,但是不能引入新的雜質(zhì);
(3)根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]和溶液中氫氧根離子的濃度計(jì)算c(Fe3+);Qc與Ksp[Cu(OH)2]的相對(duì)大小判斷;
(4)將20mL Al2(SO43溶液與等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)2溶液70mL混合,則二者的物質(zhì)的量之比為2:7,根據(jù)物質(zhì)的量關(guān)系寫(xiě)方程式;
(5)根據(jù)反應(yīng)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O進(jìn)行判斷.
解答: 解:(1)鋁、鐵、銅的合金中只有鋁與KOH溶液反應(yīng),生成AlO2-和H2,反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,
故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)溶液C通過(guò)調(diào)節(jié)pH可以使Fe3+沉淀完全,應(yīng)加入CuO、堿式碳酸銅或氫氧化銅,而加入銅粉生成Fe2+,加入氨水引入新的雜質(zhì),故答案為:CD;
(3)已知溶液的pH=4,則c(H+)=10-4mol/L,c(OH-)=10-10mol/L,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38=c(Fe3+)×c3(OH-),所以c(Fe3+)=4.0×10-8mol/L;
已知溶液中氫氧根離子的濃度為10-10mol/L,則Qc=c(Cu2+)×c2(OH-)=1×(10-102=10-20<Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,所以沒(méi)有氫氧化銅沉淀生成;
故答案:4.0×10-8;無(wú);
(4)將20mL Al2(SO43溶液與等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)2溶液70mL混合,則二者的物質(zhì)的量之比為2:7,則反應(yīng)時(shí)鋁離子與氫氧根離子的物質(zhì)的量之比為1:3.5,所以有部分氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子,其離子方程式為:2Al3++3SO42-+3Ba2++7OH-═AlO2-+Al(OH)3↓+3BaSO4↓+2H2O;
故答案為:2Al3++3SO42-+3Ba2++7OH-═AlO2-+Al(OH)3↓+3BaSO4↓+2H2O;
(5)n(HNO3)=0.1L×2mol/L=0.2mol,n(H2SO4)=0.1L×3mol/L=0.3mol,
則n(H+)=0.2mol+2×0.3mol=0.8mol,n(NO3-)=0.2mol,n(Cu)=0.3mol,
由反應(yīng)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,0.2molNO3-完全被還原;
故答案為:0.2mol.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了物質(zhì)的分離提純和制備,題目涉及離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、除雜質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、溶度積的有關(guān)計(jì)算等,綜合性較強(qiáng),題目難度中等,側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

一定溫度下,將3mol A氣體和1mol B氣體通入體積固定為2L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B (g)?xC(g).反應(yīng)1min時(shí)測(cè)得剩余1.8molA,C的濃度為 0.4  mol?L-1.請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
①則1min內(nèi),B的平均反應(yīng)速率為
 
,x=
 

②若反應(yīng)經(jīng)2min達(dá)到平衡,平衡時(shí)C的濃度
 
0.8mol?L-1 (填“大于”、“等于”或“小于”);
③若平衡混合物中C的體積分?jǐn)?shù)為30%,則A的轉(zhuǎn)化率是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列四組實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象或結(jié)論不正確的是( �。�

序號(hào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)   論
A熱水中平衡球顏色比冷水中深升溫,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)
B起始時(shí)產(chǎn)生氣泡速率HCl>CH3COOH醋酸是弱電解質(zhì)
C溶液顏色由黃變橙,且30秒內(nèi)不變色已達(dá)滴定終點(diǎn)
D劃口處有藍(lán)色沉淀鐵發(fā)生了析氫腐蝕
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

膳食纖維具有突出的保健功能,是人體的“第七營(yíng)養(yǎng)素”.木質(zhì)素是一種非糖類(lèi)膳食纖維.其單體之一--芥子醇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示.下列有關(guān)芥子醇的說(shuō)法正確的是(  )
A、芥子醇的分子式是C11H14O4,屬于芳香烴
B、芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C、芥子醇與足量濃溴水反應(yīng),最多消耗1 mol Br2
D、芥子醇能發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型有氧化、取代、加成

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在無(wú)色透明的溶液中可以大量共存的離子組是( �。�
A、Mg2+、K+、Cl-、NO3-
B、H+、K+、HCO3-、NO3-
C、Cu2+、NO3-、SO42-、Cl-
D、OH-、Cl-、Na+、Al3+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氨(NH3)是重要的含氮化合物.1774年該氣體由英國(guó)普里斯特里利用熟石灰和氯化銨加熱反應(yīng)制成.
(1)寫(xiě)出用以上方法制取氨氣的化學(xué)方程式:
 

(2)為了在實(shí)驗(yàn)室制取干燥的氨氣,甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖1三套實(shí)驗(yàn)裝置:

實(shí)驗(yàn)裝置和所用藥品都正確的是
 
(填“甲”、“乙”或“丙”);
(3)如何檢驗(yàn)氨氣是否收集滿(簡(jiǎn)述操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論)
 

(4)該實(shí)驗(yàn)裝置還可以制備哪些氣體?
 
(任舉一種)
(5)有同學(xué)用氨的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖2做噴泉實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)失敗,請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因:
 

(寫(xiě)出任何一個(gè)合理答案即可).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某學(xué)習(xí)小組在研究CH4還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)生成的黑色粉末各組分均能被磁鐵吸引.查閱資料得知:在溫度不同、受熱不均時(shí)會(huì)生成具有磁性的Fe3O4(組成相當(dāng)于Fe2O3?FeO).為進(jìn)一步探究黑色粉末的組成及含量,他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).
一.定性檢驗(yàn)
(1)往黑色粉末中滴加鹽酸,發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生,則黑色粉末中一定有
 
,產(chǎn)生氣泡的離子方程式為
 

(2)熱還原法檢驗(yàn):按下圖裝置連接好儀器(圖中夾持設(shè)備已略去),檢查裝置的氣密性.往裝置中添加藥品.打開(kāi)止水夾K通人氫氣,持續(xù)一段時(shí)間后再點(diǎn)燃C處的酒精燈.

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①點(diǎn)燃C處酒精燈之前,為何要先持續(xù)通H2一段時(shí)間
 

②B中試劑的名稱(chēng)是
 

③若加熱一段時(shí)間后,裝置D中白色粉末變藍(lán)色,對(duì)黑色粉末的組成得出的結(jié)論是
 

(3)為證明黑色粉末是否含F(xiàn)e3O4,某同學(xué)還進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):取少量黑色粉末于試管,加足量鹽酸,充分振蕩使黑色粉末完全溶解,所得溶液分兩份,第一份溶液滴入KSCN溶液,觀察溶液是否變紅;第二份溶液滴入酸性KMnO4溶液,觀察酸性KMnO4溶液是否褪色.請(qǐng)回答:第一份溶液滴入KSCN溶液后一定會(huì)變紅嗎?請(qǐng)結(jié)合離子方程式簡(jiǎn)答
 
;第二份溶液所進(jìn)行的操作是欲檢驗(yàn)溶液中是否存在
 
離子.經(jīng)分析,你認(rèn)為此方案是否可行
 
(填“是”或“否”).
二.沉淀法定量測(cè)定
按如下實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行測(cè)定:

(4)操作II的名稱(chēng)是
 
、
 
、轉(zhuǎn)移固體.
(5)通過(guò)以上數(shù)據(jù),計(jì)算黑色粉末中各組分的物質(zhì)的量之比為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

用已知濃度的NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸溶液,下列說(shuō)法正確的是會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高的( �。�
A、滴定前對(duì)堿式滴定管仰視讀數(shù),滴定后又俯視,會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高
B、滴定管和錐形瓶使用之前均需用所裝溶液潤(rùn)洗
C、用酚酞做指示劑,滴定終點(diǎn)是當(dāng)最后一滴NaOH溶液滴入時(shí),溶液顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不變色
D、滴定前錐形瓶?jī)?nèi)含有少量水對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

A、B的轉(zhuǎn)化率隨其物質(zhì)的量之比的變化曲線如圖所示,該反應(yīng)可能是( �。�
A、A+B?C
B、3A+2B?2C
C、3A+B?2C
D、A+3B?C

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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