高中化学物质检验实验方案的设计计算题

某结晶水合物，含有两种阳离子和一种阴离子，其中所含元素均为短周期元素。为确定其组成，有同学进行了如下实验：称取9.06 g样品，溶于水，将溶液分成两等份，待用。
①向一份溶液中逐滴加入6 mol·L^-1 NaOH溶液，先观察到有白色沉淀产生，而后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，继续滴加NaOH，白色沉淀又逐渐消失，最后得到无色透明溶液。向其中加入足量BaCl₂溶液，可得不溶于稀盐酸的白色沉淀4.66 g。
②取另一份溶液，加入足量6 mol·L^-1 NaOH溶液，加热，收集到标准状况下的气体224 mL。然后，往溶液中通入足量CO₂，过滤，将所得沉淀洗涤、烘干、灼烧，得白色固体0.51 g。
请回答：
（1）该结晶水合物中含有的两种阳离子是        、         ；一种阴离子是       。
（2）试通过计算确定该结晶水合物的化学式，请写出计算过程。

某中学化学兴趣小组为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取石灰石样品与足量的10%的稀盐酸在烧杯中反应(假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水)。有关实验数据如下表：

	反应前	反应后
实验 数据	烧杯和稀盐酸的质量	石灰石样品的质量	烧杯和其中混合物的质量
134.4 g	10 g	141.1 g

 
请计算（写出计算过程）：
（1）该石灰石中碳酸钙的质量分数；
（2）参加反应10%的盐酸的质量。

以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO₄·7H₂O。
Ⅱ.将FeSO₄·7H₂O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO₄溶液与稍过量的NH₄HCO₃溶液混合，得到含FeCO₃的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤，用90 ℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO₃固体。
Ⅴ.煅烧FeCO₃，得到Fe₂O₃固体。
已知：NH₄HCO₃在热水中会分解。
⑴Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe^3＋，该反应的离子方程式是         。
⑵Ⅱ中，需加一定量酸，该酸最好是             。运用化学平衡原理以及离子方程式简述该酸的作用                                                 。
⑶Ⅲ中，生成FeCO₃的离子方程式是                                    。若FeCO₃浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是                          。
(4)Ⅳ中，通过检验SO₄^2-来判断沉淀是否洗涤干净，检验SO₄^2-的操作是          
(5)已知煅烧FeCO₃的化学方程式是4FeCO₃＋O₂ =2Fe₂O₃＋4CO₂。现煅烧464.0 kg的FeCO₃，得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe₂O₃的质量是        kg。

现有苯甲酸、苯酚溶于乙醇所得的混合液，某同学设计方案分离三种物质，并检验其中的某些离子和物质。
已知：（1）酸性强弱：HCl>苯甲酸>H₂CO₃>苯酚> HCO₃^－  （2）部分物理参数如下：

	密度 （g·mL^－1）	熔点 （℃）	沸点 （℃）	溶解性
苯甲酸	1．2659	122．13℃	249℃	微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
苯酚	1．07	40．6	181．9	易溶于乙醇、乙醚，65℃以上能与水互溶
乙醇	0．79	-114．3 °C	78．5	与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂

 
供选择试剂：10%氢氧化钠溶液、0.1mol/L盐酸、0.1mol/LNa₂CO₃、0.1mol/L NaHCO₃、浓溴水、生石灰、0.1mol/L FeCl₃、0.1mol/L BaCl₂、CO₂、0.1mol/L溴水、澄清石灰水
（1）分离物质流程如下：

①物质C是_____________，操作IV是_____________。
②操作III发生的主要化学反应方程式_________________  _______________________________。
③混合液2中加入生石灰的原因是_______。
（2）该同学检验混合液1中是否含有苯酚和NaHCO₃，以证明酸性的强弱。

实验步骤	现象和结论
①取少量混合液1于试管，滴加________________________， 振荡，静置
②取少量步骤①上层清夜于试管，滴加__________________ ____________________________________________________	澄清石灰水变浑浊 说明混合液1含有HCO3^－
③另取少量混合液1于试管，滴加___________________，振荡	_________________________， 说明混合液1不含有酚羟基

 
（3）称取2.0g苯甲酸和苯酚的混合固体溶于足量乙醇中，滴加足量饱和NaHCO₃溶液，测得放出的CO₂（标准状况下，不考虑CO₂溶于水）为33.6mL ，则苯甲酸的质量分数为_________________________（只列式，不计算），结果为________。（结果保留1位小数）（苯甲酸的相对分子质量为122，苯酚相对分子质量为94）