某化工厂排出的废水中，阳离子可能含有Cu2+ 、Al3+、 Mg2+中的一种或几种，阴离子可能含有Cl- 、CO32- 、OH- 中的一种或几种，小平同学对该 - 初中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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某化工厂排出的废水中，阳离子可能含有Cu²⁺ 、Al³⁺、 Mg²⁺中的一种或几种，阴离子可能含有Cl^-、CO₃^2- 、OH^-中的一种或几种，小平同学对该废水进行探究。
（1）观察废水呈显无色、透明、澄清的液体。
（2）取少量废水于试管中，加入一定量的NaOH溶液，看到有白色沉淀产生。
[查阅有关资料] 材料1：Mg(OH)₂ 、MgCO₃是既不溶于水也不溶于碱的白色固体
材料2：Al(OH)₃是白色固体，不溶于水、CO₂的水溶液、也不溶于氨水；但Al(OH)₃能溶于NaOH溶液生成NaAlO₂和水。往NaAlO₂溶液中通入CO₂会产生Al(OH)₃沉淀。
从（1）可得废水中阳离子不可能含有___________，阴离子不可能含有___________。并对（2）的白色沉淀的组成进一步的探究。
[提出猜想] 猜想1：白色沉淀只有Al(OH)₃ 猜想2：___________猜想3：____________
[设计实验方案]
①取少量的白色沉淀于试管中，加入过量的NaOH溶液，观察到白色沉淀不溶解，证明了猜想__________不成立。
②为了验证到底是上述哪种猜想，取①中的上层清液继续实验，请完成下表

[反思与应用] 通过上述实验得到启示：要除去废水中的Al³⁺ 、 Mg²⁺ ，不能用NaOH溶液，但可以往废水里加入过量的____________除去，经处理后得到的废水可以用来灌溉农田，补充___________（填“氮肥、磷肥、钾肥” ）。

答案

阳离子不可能有Cu²⁺     ；阴离子不可能有CO₃^2- 、OH^-
猜想： Mg(OH)₂   ；Mg(OH)₂和Al(OH)₃
① 1  ；
② 取上层清液于试管中，通入足量CO₂；（或没有）白色沉淀；3成立（或不成立）；
氨水；氮肥

核心考点

试题【某化工厂排出的废水中，阳离子可能含有Cu2+ 、Al3+、 Mg2+中的一种或几种，阴离子可能含有Cl- 、CO32- 、OH- 中的一种或几种，小平同学对该】；主要考察你对实验探究和设计等知识点的理解。[详细]

举一反三

做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，小名同学有两个疑惑不解的问题，于是他进行了以下探究活动．
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【查阅资料1】
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；
（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 _________ 溶液，观察到的现象是 _________ ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．

【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
【查阅资料2】
（1）Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见上表：
（2）Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄．
【理论探讨】结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_________，在此温度范围内_________已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是_________．
【拓展延伸】
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_________；
（2）有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_________，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
（3）下列铁的氧化物中，铁元素的质量分数由大到小的顺序是_________（填字母）．
A．FeO
B．Fe₂O₃C．Fe₃O₄

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钢铁是重要的金属材料．
（1）下列铁制品的用途中，利用金属导热性的是_________（填字母，下同）．

（2）实验室里用一氧化碳还原氧化铁得到铁，实验过程中，先通入一氧化碳目的是_________．实验中产生的尾气能否直接排放_________，为什么？_________．炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：

写出②③两步的化学方程式_________、_________．
（3）某钢铁厂用下图装置测定生铁中碳的含量（假定生铁中不含有其他杂质），请你一同参与：

①称取生铁a g，向A中加入________，现象是________，反应的化学方程式是：________；
②完全反应后量筒里的水为b L，产生氢气的密度为ρ g/L，则此生铁中碳的质量分数的表达式为 _________ ．
③如果此生铁中混有少量锌，则测得结果 _________ （填写“偏大”、“偏小”或“无影响”）

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化学实验小组的同学在实验结束进行废弃物处理时，将Ca(OH)₂溶液与Na₂CO₃溶液倒入指定的洁净容器静置后，发现容器底部有白色不溶物存在，上层为无色清液。由于反应的两种物质的用量不同，上层清液中溶质可能有多种组成，因此他们决定对上层清液中溶质的组成进行探究。
[提出问题] 上层清液里可能含有哪些溶质呢？
(1)[猜想与假设] 甲同学猜想可能含有NaOH和Ca(OH)₂；
乙同学猜想可能含有NaOH、Na₂CO₃和Ca(OH)₂；
丙同学猜想可能恰好完全反应只含NaOH；
丁同学猜想可能含有_____________。
(2)[实验验证] 请你对甲同学的猜想，设计一个简单的实验加以证明。

(3)[反思与评价]
①小组同学选用了两种不同类别的试剂进行实验，都证明了甲同学猜想，并得出结论—Ca(OH)₂存在。请写出相关的化学方程式：试剂①__________ 试剂②___________
②你认为乙、丙同学的猜想都合理吗？如有错误，请分析原因是__________
③若上层清液中含有两种物质，则溶质的可能组成有以下几种（写化学式）：_________。

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以下是某实验小组在探究金属化学性质过程中的部分实验记录，请你根据记录回答下列问题．

（1）根据金属活动性顺序，铝片应比锌片活泼．但记录显示实验开始阶段铝与稀盐酸的反应速率比锌 _________ （填快或慢），你认为该记录中铝片出现“开始无气泡，过一段时间后缓慢出现气泡”的特殊现象的原因是 _________ ．
（2）你认为在本实验中与锌片反应的盐酸的质量分数W应该是 _________ ．
（3）实验小组同学认为，用下列两组试剂都可以完成铜与银的金属活动性强弱的比较：A．铜片与AgNO₃溶液； B．银片与Cu（NO₃）₂溶液．若你来做该实验，所选用的一组试剂是_________（选填字母），相应的实验现象或反应的化学方程式是：_________．

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已知某合金粉末除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种．某兴趣小组在老师的指导下，对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究．
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H₂O==2NaAlO₂+3H₂↑（产物NaAlO₂溶于水）；Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应．
【猜想】猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁．猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有 _________ （填名称）．猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜．
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂：10%盐酸、30%NaOH溶液．

【探究结论】猜想3成立．
【反思】一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质．写出铝与稀盐酸反应的化学方程式 _________ ．
【知识延伸】铜和铁是生产、生活中广泛使用的金属．
（1）工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶炼铁，反应的化学方程式为 _________ ．
（2）铜表面也容易生成绿色铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为Cu₂（OH）₂CO₃，其组成元素有_________．

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