27.有难溶于水的粉末状固体样品,可能含Al、Fe2O3、Cu2O、SiO2、Fe3O4中的一种或几种。研究小组通过实验确定样品的成分。
查阅资料知:
① Cu2O + 2H+ = Cu + Cu2+ + H2O;
② 部分氢氧化物在溶液中沉淀的pH见下表:
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
实验步骤:
Ⅰ.取一定量样品于烧杯中,加足量NaOH溶液,有气体产生,过滤得固体A和无色溶液B;
Ⅱ.向B中加入稀硫酸,出现白色沉淀,继续滴加稀硫酸至过量,白色沉淀完全溶解;
Ⅲ.向A中加入足量稀硫酸并微热,固体完全溶解,得溶液C;
Ⅳ.向C中加入NaClO,调节溶液的pH至4~5,产生红褐色沉淀,过滤得到蓝绿色溶液D;
Ⅴ.向D中加入NaOH,调节溶液的pH到7~8,产生蓝色絮状沉淀。
请回答下列问题。
(1)Ⅰ中产生气体的离子方程式为______________________________。
(2)由Ⅰ、Ⅱ知,原样品中一定不存在的物质是__________。
(3)溶液C中除H+、Cu2+外一定还含有的阳离子是__________;为验证溶液C中存在该阳离子,可选用的试剂及对应的现象是___________________________。
(4)Ⅳ中加NaClO的目的是______________________________。
(5)将Ⅳ中得到的溶液D电解,阳极的电极反应式为______________;若电路中有0.1mol电子通过,则理论上阴极质量增重____________g。
(6)由上述实验可以获得结论:原样品所有可能的成分组合为
组合1:__________________;
组合2:__________________;(用化学式表示)
(1)2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2↑
(2)SiO2
(3)Fe2+;向待测液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀(或向酸性KMnO4溶液中滴加待测液,褪色。此处不能选KSCN和氯水,因为不确定溶液中是否存在Fe3+)
(4)将Fe2+氧化成Fe3+,增大溶液的pH使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀。
(5)2Cl-- 2e- = Cl2↑; 3.2
(6)
组合1:Al、Fe2O3、Cu2O;
组合2:Al、Cu2O、Fe3O4;
组合3:Al、Fe2O3、Cu2O、Fe3O4。
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