- 气体的检验
- 共1690题
现有含NaCl、Na2SO4、NaNO3的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl-、SO42-、NO3-的相互分离．可以选用的试剂为：稀硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、碳酸钠溶液，相应的实验过程可用如图表示：
（1）写出上述实验过程中所用试剂的名称：试剂1______，试剂2______，试剂3______，试剂4______
（2）恰当地控制试剂4的加入量的方法是______
（3）加入过量试剂3的目的是______
（4）操作①的名称是______，加入适量试剂4后，获得固体D的实验操作④是______（填操作名称）
（5）写出加入适量试剂4后发生反应的离子方程式：______
（6）写出检验原混合溶液中的Cl-的实验操作：______．
正确答案
Ba（NO3）2
AgNO3
Na2CO3
HNO3
测定溶液pH
除去溶液中过量的Ag+、Ba2+
过滤
蒸发、冷却、结晶、过滤
CO32-+2H+=H2O+CO2↑
取少量原溶液，加入过量的稀硝酸，再加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，则说明原溶液中一定含有C1-
解析
解：如先加入AgNO3，则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀，则应先加入过量的Ba（NO3）2即试剂1，生成BaSO4沉淀即A，然后在滤液中加入过量的AgNO3即试剂2，使Cl-全部转化为AgCl沉淀即B，在所得滤液中加入过量的Na2CO3即试剂3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入稀HNO3即试剂4，最后进行蒸发操作可得固体NaNO3；
（1）分离溶液中的Cl-，应加入AgNO3，分离溶液中的SO42-，应加入Ba（NO3）2，如先加入AgNO3，则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀，则应先加入过量的Ba（NO3）2，生成BaSO4沉淀，然后在滤液中加入过量的AgNO3，使Cl-全部转化为AgCl沉淀，在所得滤液中加入过量的Na2CO3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，最后所得
溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入稀HNO3，最后进行蒸发操作可得固体NaNO3，所以试剂1为Ba（NO3）2，试剂2为AgNO3，试剂3为Na2CO3，试剂4为HNO3，
故答案为：Ba（NO3）2；AgNO3；Na2CO3；HNO3；
（2）硝酸的量不可加入太多，最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入稀HNO3，发生：Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑，可通过测定溶液PH的方法判断反应是否已经完全，故答案为：测定溶液pH；
（3）加入过量的Ba（NO3）2，在滤液中加入过量的AgNO3，使Cl-全部转化为AgCl沉淀，反应后溶液中存在过量的Ag+、Ba2+，在所得滤液中加入过量的Na2CO3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，故答案为：除去溶液中过量的Ag+、Ba2+；
（4）根据以上分析，操作①的名称是过滤；从溶液中获得固体，应将溶液进行蒸发，然后冷却结晶、最后过滤可得固体，故答案为：过滤；蒸发、冷却、结晶、过滤；
（5）最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入试剂4即稀HNO3，发生离子方程式为：CO32-+2H+=H2O+CO2↑，故答案为：CO32-+2H+=H2O+CO2↑；
（6）检验原混合溶液中的Cl-的实验操作取少量原溶液，向溶液中加入过量的稀硝酸，再加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，则说明原溶液中一定含有C1-；
故答案为：取少量原溶液，加入过量的稀硝酸，再加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，则说明原溶液中一定含有C1-．
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是______（写化学式），操作I的名称______．
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2（SO4）n （水层）+2nHA（有机层）⇌2RAn（有机层）+nH2SO4 （水层）
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是______．
③中X试剂为______．
（3）⑤的离子方程式为______．
（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为______；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜______．
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有______和______．
正确答案
解：（1）废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等）酸溶后，V2O5、Fe2O3和酸反应，二氧化硅不与酸反应，过滤得到滤渣为二氧化硅，
故答案为：SiO2，过滤；
（2）②中萃取时必须加入适量碱，分析平衡，Rn+（水层）+nHA（有机层）⇌RAn（有机层）+nH+（水层），加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行，可以加入硫酸抑制平衡正向进行，
故答案为：加入碱中和产生的酸，平衡右移提高了钒的萃取率；硫酸；
（3）氨水与VO3-反应的离子方程式为：NH3•H2O+VO3-═NH4VO3↓+OH-，故答案为：NH3•H2O+VO3-═NH4VO3↓+OH-；
（4）根据表中数据判断，⑤中加入氨水，调节溶液pH最佳值为1.7-1.8，此时钡沉淀率达到最大，需要氨水量较小；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，此时PH=2，c（H+）=10-2mol/L，c（OH-）=10-12mol/L，则溶液中c（Fe3+）浓度依据溶度积计算，Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）×c3（OH-）=2.6×10-39，计算得到c（Fe3+）=2.6×10-3mol•L-1，不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜2.6×10-3mol•L-1，
故答案为：1.7-1.8；2.6×10-3；
（5）分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成的物质，或重复利用的物质可以循环利用，流程中有机萃取剂、氨气可以循环利用，故答案为：有机萃取剂；氨气．
解析
解：（1）废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等）酸溶后，V2O5、Fe2O3和酸反应，二氧化硅不与酸反应，过滤得到滤渣为二氧化硅，
故答案为：SiO2，过滤；
（2）②中萃取时必须加入适量碱，分析平衡，Rn+（水层）+nHA（有机层）⇌RAn（有机层）+nH+（水层），加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行，可以加入硫酸抑制平衡正向进行，
故答案为：加入碱中和产生的酸，平衡右移提高了钒的萃取率；硫酸；
（3）氨水与VO3-反应的离子方程式为：NH3•H2O+VO3-═NH4VO3↓+OH-，故答案为：NH3•H2O+VO3-═NH4VO3↓+OH-；
（4）根据表中数据判断，⑤中加入氨水，调节溶液pH最佳值为1.7-1.8，此时钡沉淀率达到最大，需要氨水量较小；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，此时PH=2，c（H+）=10-2mol/L，c（OH-）=10-12mol/L，则溶液中c（Fe3+）浓度依据溶度积计算，Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）×c3（OH-）=2.6×10-39，计算得到c（Fe3+）=2.6×10-3mol•L-1，不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜2.6×10-3mol•L-1，
故答案为：1.7-1.8；2.6×10-3；
（5）分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成的物质，或重复利用的物质可以循环利用，流程中有机萃取剂、氨气可以循环利用，故答案为：有机萃取剂；氨气．
已知A、B、C、D四种物质具有以下物理性质：
（1）已知A与D不发生反应，且均不与水反应．
①欲从A、D的混合物中分离提纯D，需进行的操作是：
a：溶解；b：______（填操作名称，下同）；c：______．
②上述a、b、c操作过程中均需用到的一种玻璃仪器为______．
（2）从B的水溶液中分离出B的操作名称为______．
（3）从C与水的混合物中分离提纯C所需的玻璃仪器有______．
正确答案
解：（1）①根据表中数据，A分散到水中得到悬浊液，D得到无色溶液，可以通过先溶解，再进行过滤分离，最后通过蒸发溶液得到固体D，
故答案为：过滤； 蒸发；
②溶解时用到玻璃棒搅拌，以便加速溶解；过滤时用到玻璃棒引流，蒸发时用到玻璃棒搅拌，a、b、c操作过程中均需用到的一种玻璃仪器为玻璃棒，
故答案为：玻璃棒；
（2）由于B的沸点为℃，可以通过蒸馏方法与水分离，
故答案为：蒸馏；
（3）根据表中数据，C与水互不相溶，可以通过分液方法与水分离，
故答案为：分液漏斗、烧杯．
解析
解：（1）①根据表中数据，A分散到水中得到悬浊液，D得到无色溶液，可以通过先溶解，再进行过滤分离，最后通过蒸发溶液得到固体D，
故答案为：过滤； 蒸发；
②溶解时用到玻璃棒搅拌，以便加速溶解；过滤时用到玻璃棒引流，蒸发时用到玻璃棒搅拌，a、b、c操作过程中均需用到的一种玻璃仪器为玻璃棒，
故答案为：玻璃棒；
（2）由于B的沸点为℃，可以通过蒸馏方法与水分离，
故答案为：蒸馏；
（3）根据表中数据，C与水互不相溶，可以通过分液方法与水分离，
故答案为：分液漏斗、烧杯．
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．与茚三酮反应生成紫蓝色的是氨基酸，故A正确；
B．Fe3+是亲脂性强的成分，在流动相中分配的多一些，随流动相移动的速度快一些；而Cu2+是亲水性强的成分，在固定相中分配的多一些，随流动相移动的速度慢一些，从而使Fe3+和Cu2+得到分离，故B正确；
C．过滤是分离固体与液体的方法，一般用于分离无机物，故C错误；
D．利用苯酚溶于酒精，并随酒精挥发，故D正确．
故选C．
利用铝灰（主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等）制备铝鞣剂[主要成分为Al（OH）2Cl]的一种工艺如下：
（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．铝灰在90℃水解生成A的化学方程式为______．“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是______．
（2）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为______．
（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为______．
（4）“废渣”成分为______（填化学式）．
（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是______．
正确答案
解：铝灰主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等加入水发生反应，AlN和水反应生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液PH使铁笼子全部沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂；
（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的是氨气，铝灰中的AlN和水发生水解反应生成氢氧化铝沉淀和氨气，反应的化学方程式为：AlN+3H2O
故答案为：AlN+3H2O
（2）氧化铝是两性氧化物酸溶时和盐酸发生反应生成氯化铝溶液，）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
故答案为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根离子在酸溶液中的强氧化性氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O；
故答案为：2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O；
（4）上述分析可知“废渣”成分为氢氧化铁沉淀，化学式为：Fe（OH）3，故答案为：Fe（OH）3；
（5）铝鞣剂主要成分为Al（OH）2Cl，在加热蒸发时会发生水解，为防止水解利用喷雾干燥，减少铝鞣剂水解，故答案为：防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3．
解析
解：铝灰主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等加入水发生反应，AlN和水反应生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液PH使铁笼子全部沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂；
（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的是氨气，铝灰中的AlN和水发生水解反应生成氢氧化铝沉淀和氨气，反应的化学方程式为：AlN+3H2O
故答案为：AlN+3H2O
（2）氧化铝是两性氧化物酸溶时和盐酸发生反应生成氯化铝溶液，）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
故答案为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根离子在酸溶液中的强氧化性氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O；
故答案为：2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O；
（4）上述分析可知“废渣”成分为氢氧化铁沉淀，化学式为：Fe（OH）3，故答案为：Fe（OH）3；
（5）铝鞣剂主要成分为Al（OH）2Cl，在加热蒸发时会发生水解，为防止水解利用喷雾干燥，减少铝鞣剂水解，故答案为：防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3．
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