某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验： Ⅰ

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某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，呈紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。
Ⅱ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清。
Ⅲ．另取溶液加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀无变化。请推断：
（1）由Ⅰ判断，溶液中一定含有的阳离子是_________（写离子符号）。
（2）Fe³⁺是否存在？______，判断的理由是__________________。
（3）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为_________________________
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是________，阴离子是________。（写离子符号）
（5）另取100mL原溶液，加入足量的氨水，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为
_________g。

答案

（1）K⁺ （2）否；Fe³⁺与I^-可发生氧化还原反应不能共存
（3）6I^-+ 2NO₃^- + 8H⁺ = 3I₂ + 2NO↑+ 4H₂O； 3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
（4）Al³⁺、K⁺ ；I^-、NO₃^-、SO₄^2-（5）0.51g

举一反三

某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO₃、MnO₂、S，设计了以下实验流程图

（1）为了验证气体A，按下图所示进行实验：若能观察到__________________现象，即可证明火柴头上含有S元素。

（2）步骤①中发生的与此相关的两个主要反应的方程式是________________，_________________。
（3）步骤②所用玻璃仪器的名称是____________。
（4）要证明火柴头中含有氯元素的后续实验步骤是_____________________。
（5）有学生提出了检验火柴头上氯酸钾的另一套可行的实验方案

则有关反应的离子方程式为_____________________。

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某混合粉末含有Al₂O₃，还可能有Fe₂O₃、ZnO，请设计实验探究该混合物的组成。限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、酒精灯、漏斗、过滤架、滤纸、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、10%KSCN溶液、稀氨水。
提示：ZnO、Zn(OH)₂都是两性物质；且Zn(OH)₂能溶于烧碱溶液生成Na₂ZnO₂，能溶于浓氨水生成
[Zn(NH₃)₄](OH)₂。
（1）请写出ZnO与烧碱溶液反应的化学方程式：ZnO+2NaOH=_______________
（2）请完成以下实验探究过程
提出假设：
假设1 该混合物中除Al₂O₃外还含有________________；
假设2 该混合物中除Al₂O₃外还含有____________；
假设3 该混合物中除Al₂O₃外还含有Fe₂O₃、ZnO。
（3）设计实验方案：基于假设3，设计出实验方案。请在下表对应栏目叙述实验操作、预期现象和结论（实验步骤可以不填满、也可以增加）：

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某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质，装置如下图所示（A装置未画出），其中A为气体发生装置。A中所用试剂，从下列固体物质中选取：
a. NH₄HCO₃ b. NH₄Cl c. Ca(OH)₂ d. NaOH

检查装置气密性后，先将C处铂丝网加热至红热，再将A处产生的气体通过B装置片刻后，撤去C处酒精灯。部分实验现象如下：铂丝继续保持红热，F处铜片逐渐溶解。
（1）实验室制取A中气体时若只用一种试剂，该试剂是_________（填代表备选试剂的字母）；此时A中主要的玻璃仪器有_________（填名称）。
（2）A中产生的物质被B中Na₂O₂充分吸收，写出任意一个B中发生反应的化学方程式：
__________________。
（3）对于C中发生的可逆反应，下列说法正确的_________。
a. 增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率
b. 工业上进行该反应时，可采取高压的条件提高反应物转化率
c. 该反应在一定条件下达到平衡时，反应物的平衡浓度之比一定是4:5
d. 使用铂丝网可以使正反应速率增大，同时也增大逆反应速率
（4）请在下图坐标中画出C装置中反应发生过程中的能量变化示意图（具体能量数值不用标出），并在虚线上分别标出反应物和生成物的化学式。

（5）待实验结束后，将B中固体混合物溶于500 mL 1 mol·L^-1 的盐酸中，产生无色混合气体甲，溶液呈中性，则实验前B中原有Na₂O₂的物质的量是_________mol，甲在标准状况下体积为_________L（忽略气体溶解）。

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兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。
(1)在热水浴中进行3个实验，部分实验报告如下表所示。

①实验I、Ⅱ的目的是____________。
②实验Ⅲ中反应的本质是（用离子方程式表示）____________________。
(2)利用电化学原理实现铜溶于稀硫酸并生成氢气。
①Cu作_______极。②总反应的离子方程式是________________。

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在实验室用氢气、一氧化碳、碳均可还原氧化铜。比较三个反应，并回答下列问题

(1)上述四种装置中，用于氢气还原氧化铜的装置是________，用于碳还原氧化铜的装置是________（填装置序号）。
(2)CO还原CuO若采用装置3，装置3中玻璃瓶内的溶液为澄清石灰水，反应开始后玻璃瓶中观察到的现象是________，产生这种现象说明____________。写出该现象的化学方程式：________________。
(3)CO还原CuO若采用装置4，装置4末端酒精灯的作用是_______________。

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