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【题目】已知某溶液X可能由K+、Mg2+、Cu2+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe2+、、、、I-、、中的若干种离子组成。某化学兴趣小组通过下列实验确定了其组成。

(1)根据下列实验步骤和现象,推断实验结论:

实验步骤与实验现象

实验结论

Ⅰ.观察溶液:无色透明

①原溶液中一定不含的离子是____。

Ⅱ.取适量该溶液,加入过量的硝酸,有气体生成,并得到无色溶液

②原溶液中一定不含的离子是_____,一定含有的离子是____。

Ⅲ.在Ⅱ所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀A

③原溶液中还一定含有的离子是____,生成沉淀A的离子方程式为____。

Ⅳ.在Ⅲ所得溶液中再逐滴加入氢氧化钡溶液至过量,加热也有气体生成,同时析出白色沉淀B

④白色沉淀B中一定含有___,可能含有____。

(2)上述实验步骤Ⅳ中开始阶段一定发生的离子方程式是______。

(3)该化学兴趣小组的同学为了进一步确定B的成分,取一定量经洗涤后的B与Y溶液反应,白色固体的物质的量与Y溶液体积之间的关系如图所示。

Y可能为(填化学式)____,B的组成为______。

【答案】Cu2+、Fe2+、 I-、、Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+ 、K+ Al3++3===Al(OH)3↓+3CO2↑ BaCO3 BaSO4 Ba2++2OH-+2===BaCO3↓++2H2O HCl(或HNO3) BaSO4和BaCO3,且=

【解析】

I.观察溶液:无色透明,一定不存在有色离子:Cu2+、、Fe2+;

Ⅱ.取适量该溶液,加入过量的硝酸,有气体生成,该气体为二氧化碳,溶液中一定存在,一定不存在与CO32-离子反应的Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+离子;得到无色溶液,一定不存在I-、,再根据溶液呈电中性判断原溶液中一定存在唯一阳离子K+;

Ⅲ.在Ⅱ所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀A,说明溶液中一定存在铝离子,原溶液中一定存在;

IV.在Ⅲ所得溶液中含有过量的碳酸氢铵,加入过量Ba(OH)2溶液至过量,加热会有氨气生成,白色沉淀可能为碳酸钡或碳酸钡和硫酸钡的混合物。

(1)I.观察溶液:无色透明,一定不存在有色离子:Cu2+、MnO4-、Fe2+;故答案为:Cu2+、MnO4-、Fe2+;

Ⅱ.取适量该溶液,加入过量的硝酸,有气体生成,该气体为二氧化碳,溶液中一定存在,一定不存在与离子反应的Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+离子;得到无色溶液,一定不存在I-、,再根据溶液呈电中性判断原溶液中一定存在唯一阳离子K+;故答案为:I-、、Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+;、K+;

Ⅲ.在Ⅱ所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀A,说明溶液中一定存在铝离子,原溶液中一定存在,反应的离子方程式为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:;Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑;

IV.在Ⅲ所得溶液中含有过量的碳酸氢铵,加入过量Ba(OH)2溶液至过量,加热会有氨气生成,白色沉淀可能为碳酸钡或碳酸钡和硫酸钡的混合物,故答案为:BaCO3;BaSO4;

(2)实验Ⅳ中开始阶段发生反应为过量的碳酸氢铵与氢氧化钡反应,反应的离子方程式为:2HCO3-+Ba2++2OH=BaCO3↓+2H2O+,故答案为:2HCO3-+Ba2++2OH=BaCO3↓+2H2O+;

(3)沉淀B部分溶液Y酸,Y可能为硝酸或盐酸,则B中一定含有BaCO3、BaSO4,由图象可知 =,故答案为:HCl或HNO3;BaCO3、BaSO4且 =。

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有关金属离子[c(Mn+)= 0.l mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:

金属离

Fe3+

Fe2+

Zn2+

Cu2+

开始沉淀的pH

1.5

6.3

6.2

4.7

沉淀完全的pH

2.8

8.3

8.2

6.7

(1)“酸浸”时用的稀酸是____;滤渣1主要成分是____。

(2)“氧化”时的离子方程式为_________;加入ZnO除杂时溶液的pH控制范围是____~5.0。

(3)滤渣3含有锌和____;滤液得到ZnSO4·7H2O的操作是____、洗涤、干燥。

(4)取14.35gZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量如下表

温度/℃

100

250

680

930

质量/g

8. 95

8. 05

6. 72

4.05

则680℃时剩余固体的化学式为________(填序号)。

A.ZnO B.Zn3O(SO4)2 C.ZnSO4 D.ZnSO4·H2O

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已知:①

②

③

回答下列问题:

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②写出由A生成B的化学方程式:____________________。

(3)已知试剂b为相对分子质量为60的醇,且无支链,写出G的结构简式:________________,由肉桂酸制取G的反应类型是________。

(4)①当试剂d过量时,可以选用的试剂d是_____(填字母)。

a.NaOH  b.Na2CO3  c.NaHCO3

②参照题中信息,设计以为起始原料制备的合成路线。

____________________。

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B.

C.

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