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3.固体粉末X中可能含有FeO、Fe2O3、MnO2、K2SiO3、K2SO3、KAlO2、MgCl2、K2CO3、NaNO2中的若干种.为确定该固体粉末的成分,现取X进行连续实验,实验过程及产物如图:

根据上述实验,以下说法正确的是(  )
A.由现象1和现象3推测溶液甲中一定含有K2SiO3、NaNO2
B.由于在溶液甲中加入足量稀盐酸后再加入BaCl2溶液,因此无法判断溶液中是否有K2SO3
C.无法判断原混合物中是否含有KAlO2、K2CO3、MgCl2
D.根据现象5推测原混合物中一定含有Fe2O3

分析 有色气体A应为NO2,可能含有CO2气体,说明一定含有NaNO2,固体甲与浓盐酸反应生成有色气体B,B应为Cl2,则应含有MnO2,沉淀A应为H2SiO3,说明含有K2SiO3,则一定不含有MgCl2,溶液B加KSCN溶液呈血红色,说明含有Fe3+,则固体中可能含有FeO、Fe2O3,Fe2+可被氯气氧化生成Fe3+,以此解答该题.

解答 解:有色气体A应为NO2,可能含有CO2、SO2等气体,说明一定含有NaNO2,固体甲与浓盐酸反应生成有色气体B,B应为Cl2,则应含有MnO2,沉淀A应为H2SiO3,说明含有K2SiO3,则一定不含有MgCl2,溶液B加KSCN溶液呈血红色,说明含有Fe3+,则固体中可能含有FeO、Fe2O3,Fe2+可被氯气氧化生成Fe3+
A.由以上分析可知一定含有K2SiO3、NaNO2,故A正确;
B.因含有NaNO2,如含有K2SO3,二者在酸性条件下发生氧化还原反应生成SO42-,加入氯化钡生成硫酸钡沉淀,加入足量稀盐酸后再加入BaCl2溶液没有沉淀,则一定不含有K2SO3,故B错误;
C.含有K2SiO3,则一定不含有MgCl2,故C错误;
D.溶液B加KSCN溶液呈血红色,说明含有Fe3+,则固体中可能含有FeO、Fe2O3,Fe2+可被氯气氧化生成Fe3+,故D错误.
故选A.

点评 本题考查无机物的推断,涉及物质的检验和鉴别的实验方案的设计,侧重于元素化合物知识的综合运用,题目难度中等,注意把握反应的现象,根据现象结合物质的性质进行判断,易错点为B和D,注意体会.

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0.01mol•L-1 KIO3
酸性溶液(含淀粉)的体积/mL
0.01mol•L-1 Na2SO3
溶液的体积/mL
H2O的体积
/mL
实验
温度
/℃
溶液出现蓝色时所需时间/s
实验15V13525
实验2554025
实验355V20
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(1)关于图象的描述不正确的是③
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②a→c段产生氢气的速率增加较快可能是该反应放热,导致温度升高,加快了反应
③c以后,产生氢气的速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全
(2)书写O→a段所对应的离子方程式Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
(3)若其他条件不变,现换用500mL 1mol•L-1盐酸,产生氢气速率普遍较使用500mL 0.5mol•L-1硫酸的快,可能的原因是②④
①盐酸中c(H+)的浓度更大       
②Cl-有催化作用      
③SO42-有催化作用
④SO42-有阻化作用             
⑤Al3+有催化作用
(4)根据所学,若要加快铝片与硫酸溶液制H2的反应速率,小组成员提出一系列方案,比如:①加入某种催化剂;②滴加少量CuSO4溶液;③将铝片剪成100条;④增加硫酸的浓度至18mol/L;⑤加入蒸馏水;⑥加入少量KNO3溶液;⑦升高温度.其中,你认为不合理的方案有④⑤⑥,并请你再补充一种合理方案,填入空白⑦处.

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