Question

固體樣品X由Cu、SiO₂、KNO₃、NH₄Cl中的一種或幾種混合組成．取該樣品進(jìn)行如圖操作（部分產(chǎn)物略去）

（1）僅由步驟I中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可得X中一定含有

 

（填化學(xué)式）．
（2）寫出生成氣體的離子方程式

 

．
（3）步驟II中固體質(zhì)量減少的化學(xué)方程式為

 

．
（4）為進(jìn)一步確定該混合物的組成，完善下列步驟：另取20.0g固體X加蒸餾水溶解．
①測得溶液pH＜7，判定一定有NH₄Cl，用離子方程式解釋其原因

 

．
②對溶解后的混合體系經(jīng)

 

、

 

、

 

（填操作名稱），稱重，得到剩余固體9.8g．
（5）綜上所述，20.0g X中NH₄Cl的質(zhì)量為

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：固體中加入鹽酸，溶液呈酸性，生成氣體，則氣體只能為NO，則一定含有KNO₃，反應(yīng)后溶液呈藍(lán)色，說明生成Cu²⁺，說明混合物中一定含有Cu，加鹽酸后剩余固體5.0g，加入氫氧化鈉溶液后固體剩余2g，說明一定含有SiO₂，質(zhì)量為3g，最后剩余2g固體為Cu，結(jié)合題給信息以及題目要求解答該題．

解答： 解：（1）固體中加入鹽酸，溶液呈酸性，生成氣體，則氣體只能為NO，則一定含有KNO₃，反應(yīng)后溶液呈藍(lán)色，說明生成Cu²⁺，說明混合物中一定含有Cu，
故答案為：Cu、KNO₃；
（2）反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；（3）步驟II中固體質(zhì)量減少，原因是二氧化硅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，
故答案為：SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（4）①NH₄Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解呈酸性，水解方程式為NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；
②從溶液中過濾得到固體，由于固體表面吸附離子，為得到純凈、干燥的固體，還應(yīng)洗滌、干燥，故答案為：過濾；洗滌；干燥；
（5）得到剩余固體9.8g，為SiO₂和Cu的質(zhì)量，則m（KNO₃）+m（NH₄Cl）=20g-9.8g=10.2g，
由題給信息可知SiO₂ 為3g，則Cu為 9.8g-3g=6.8g，其中加入鹽酸時(shí)反應(yīng)6.8g-2g=4.8g，即

4.8g

64g/mol

=0.075mol，
由3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O可知，n（KNO₃）=0.075mol×

2

3

=0.05mol，m（KNO₃）=0.05mol×101g/mol=5.05g，
則m（NH₄Cl）=10.2g-5.05g=5.15g，
故答案為：5.15．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的分離、提純以及檢驗(yàn)和鑒別的考查，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意把握反應(yīng)的現(xiàn)象，難度不大．