- 气体的检验
- 共1690题
Ⅰ．某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水，并以四氯化碳为溶剂将碘从碘水中提取出来，具体过程如图所示．
请回答下列问题：
（1）操作②中发生反应的离子方程式为______．
（2）操作③为萃取，为什么可以用CCl4作为萃取剂？______．
（3）从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏．指出如图实验装置中存在的错误之处：①______；②______； ③______．
（4）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：______．
Ⅱ．FeSO4•7H2O是某些补血剂的主要成分，实验室为了测定某补血剂中铁元素的含量需要450ml 0.01mol/L的高锰酸钾溶液，配制高锰酸钾溶液时所用的仪器有天平、烧杯、胶头滴管及______；用高锰酸钾溶液进行滴定时，标准高锰钾溶液应该放在______（填“酸式”或“碱式”）滴定管中．假如该实验用标准来滴定待测液，在滴定过程中常会因操作不正确而引起误差，下列操作中可以引起所测铁元素含量偏高的是______（用字母填写）．
A．锥形瓶用待测液润洗
B．锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
C．盛装标准液的滴定管洗净后未用标准润洗直接进行装液滴定
D．盛装高锰酸钾溶液的滴定管在滴定前读数正确，滴定后俯视读数．
正确答案
解：Ⅰ、（1）氯气具有氧化性，可以将碘离子氧化为碘单质，发生的化学反应为：Cl2+2I-=I2+2Cl-，故答案为：Cl2+2I-=I2+2Cl-；
（2）四氯化碳和水不互溶，且碘在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度，碘溶于四氯化碳后溶液呈紫红色，故答案为：CCl4不溶于水，且碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，与I2不反应；
（3）加热烧杯必须垫石棉网，温度计控制的不是混合液的温度，不能插到液体中，水银球应该放在支管口处，冷凝管的使用原则是下口进水口，上口是出水口，
故答案为：①缺少石棉网；②温度计插到了液体中；③冷凝管进出水的方向颠倒；
（4）碘单质遇到淀粉变蓝色，碘单质的检验方法：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察出现蓝色（如果变蓝，说明还有单质碘），
故答案为：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察出现蓝色（如果变蓝，说明还有单质碘）；
Ⅱ、配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器：天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、一定规格容量瓶，高锰酸钾具有强氧化性，不能使用碱式滴定管，应该使用酸式滴定管，
A．锥形瓶用待测液润洗，会使得测定结果偏高，故A正确；
B．锥形瓶洗净后还留有蒸馏水，不会影响实验结果，故B错误；
C．盛装标准液的滴定管洗净后未用标准润洗直接进行装液滴定，会导致结果偏高，故C正确；
D．盛装高锰酸钾溶液的滴定管在滴定前读数正确，滴定后俯视读数，会导致结果偏低，故D错误．
故答案为：玻璃棒、500mL容量瓶；酸式；AC．
解析
解：Ⅰ、（1）氯气具有氧化性，可以将碘离子氧化为碘单质，发生的化学反应为：Cl2+2I-=I2+2Cl-，故答案为：Cl2+2I-=I2+2Cl-；
（2）四氯化碳和水不互溶，且碘在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度，碘溶于四氯化碳后溶液呈紫红色，故答案为：CCl4不溶于水，且碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，与I2不反应；
（3）加热烧杯必须垫石棉网，温度计控制的不是混合液的温度，不能插到液体中，水银球应该放在支管口处，冷凝管的使用原则是下口进水口，上口是出水口，
故答案为：①缺少石棉网；②温度计插到了液体中；③冷凝管进出水的方向颠倒；
（4）碘单质遇到淀粉变蓝色，碘单质的检验方法：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察出现蓝色（如果变蓝，说明还有单质碘），
故答案为：取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察出现蓝色（如果变蓝，说明还有单质碘）；
Ⅱ、配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器：天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、一定规格容量瓶，高锰酸钾具有强氧化性，不能使用碱式滴定管，应该使用酸式滴定管，
A．锥形瓶用待测液润洗，会使得测定结果偏高，故A正确；
B．锥形瓶洗净后还留有蒸馏水，不会影响实验结果，故B错误；
C．盛装标准液的滴定管洗净后未用标准润洗直接进行装液滴定，会导致结果偏高，故C正确；
D．盛装高锰酸钾溶液的滴定管在滴定前读数正确，滴定后俯视读数，会导致结果偏低，故D错误．
故答案为：玻璃棒、500mL容量瓶；酸式；AC．
现有含NaCl、Na2SO4和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-、SO
（1）写出下列物质的化学式：试剂1______，试剂2______，试剂4______，沉淀C______．
（2）加入过量试剂3的目的是______．
（3）在加入试剂4后，获得固体D的实验操作1分别是______、______、过滤（填操作名称）．
正确答案
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）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+；
（3）根据以上分析，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：蒸发浓缩；冷却结晶．
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）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+；
（3）根据以上分析，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：蒸发浓缩；冷却结晶．
锌锰干电池由于其贮存和使用寿命较短，大都为一次性电池，用完之后被当作垃圾扔掉．这不仅浪费了宝贵的金属资源，而且还会产生严重的环境污染．下表是各类电池的综合成分分析结果：
通过简单的机械处理，将电池中各组分进行最大在限度的分离，从而使整个处理过程得到简化．再分别对锌皮和锰粉（MnO2）进行湿法处理，通过预处理、浸取、净化等工序制出产品．工艺流程如下图：
查阅资料知各离子沉淀完全的pH为
已知：锌元素与铝元素相似，具有两性．
（一）在预处理中：
（1）分离铁皮和锌皮的方法是______；
（2）试写出锌皮与过量洗液反应的离子方程式：______．
（3）洗液加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐，请写出该物质化学式______．
（二）二氧化锰生产中：
（4）写出加入30%盐酸溶解时的离子方程式______；
（5）盐酸溶解后回收的渣主要是______；
（6）已知第二次加H2O2后调节pH≈9的目的为将Mn2+转化为MnO2，则第一次加H2O2后调节pH≈5，目的是______；
（三）硫酸锌生产中：
（7）制备硫酸锌中需要填充的操作步骤是______．
正确答案
解：金属铁可以被磁铁吸引，分离铁皮和锌皮的方法可以采用磁选法，金属锌和铁皮的分离过程中，金属锌和强碱反应，但是金属铁不反应，可以加入洗液氢氧化钠，过滤，得到滤渣即为铁，根据锰粉和锌皮的处理流程知道：向锰粉中加入盐酸，MnO2+4H++2Cl-
（1）在预处理中，分离铁皮和锌皮的方法是磁选法或用磁铁吸；故答案为：磁选法；
（2）锌元素与铝元素相似，具有两性，可以和洗液氢氧化钠反应，即Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑，故答案为：Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑；
（3）洗液加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐，该物质是碱式碳酸锌，化学式为Zn2（OH）2CO3；
故答案为：Zn2（OH）2CO3；
（4）二氧化锰生产中，加入30%盐酸溶解时，生成氯化锰和氯气，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（5）其中碳不溶于盐酸，所以盐酸溶解后回收的渣主要是碳黑（或碳），故答案为：碳黑（或碳）；
（6）第一次加H2O2后，将亚铁离子氧化成铁离子，调节pH≈5，将铁离子完全沉淀；故目的是除去Fe2+和Fe3+；
故答案为：除去Fe2+和Fe3+；
（7）硫酸锌溶液经过蒸发结晶，然后是过滤、洗涤、干燥就可以得到其晶体，故答案为：结晶．
解析
解：金属铁可以被磁铁吸引，分离铁皮和锌皮的方法可以采用磁选法，金属锌和铁皮的分离过程中，金属锌和强碱反应，但是金属铁不反应，可以加入洗液氢氧化钠，过滤，得到滤渣即为铁，根据锰粉和锌皮的处理流程知道：向锰粉中加入盐酸，MnO2+4H++2Cl-
（1）在预处理中，分离铁皮和锌皮的方法是磁选法或用磁铁吸；故答案为：磁选法；
（2）锌元素与铝元素相似，具有两性，可以和洗液氢氧化钠反应，即Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑，故答案为：Zn+2OH-=ZnO22-+H2↑；
（3）洗液加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐，该物质是碱式碳酸锌，化学式为Zn2（OH）2CO3；
故答案为：Zn2（OH）2CO3；
（4）二氧化锰生产中，加入30%盐酸溶解时，生成氯化锰和氯气，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（5）其中碳不溶于盐酸，所以盐酸溶解后回收的渣主要是碳黑（或碳），故答案为：碳黑（或碳）；
（6）第一次加H2O2后，将亚铁离子氧化成铁离子，调节pH≈5，将铁离子完全沉淀；故目的是除去Fe2+和Fe3+；
故答案为：除去Fe2+和Fe3+；
（7）硫酸锌溶液经过蒸发结晶，然后是过滤、洗涤、干燥就可以得到其晶体，故答案为：结晶．
（1）在废渣溶解操作时，应选用______溶解（填字母）．
A、氨水 B、氢氧化钠
C、盐酸 D、硫酸
（2）物质A是一种氧化剂，工业上最好选用______（供选择使用的有：空气、Cl2、MnO2），其理由是______．
（3）根据图2有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件是：______（填字母）．
A．溶液温度控制在50℃，pH控制在1.5，氧化时间为4小时左右
B．溶液温度控制在50℃，pH控制在1.5，氧化时间为6小时左右
C．溶液温度控制在50℃，pH控制在2.5，氧化时间为8小时左右
D．溶液温度控制在80℃，pH控制在1.5，氧化时间为4小时左右
（4）简述检验“滤液”中含有NH4+的实验方法：______．
正确答案
解：根据制备流程可知：用硫酸溶解废渣，然后用空气中氧气氧化亚铁离子，加入氨水后结晶得到铵黄铁钒晶体，加水溶解后再加入氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，加热氢氧化铁获得铁红，
（1）在废渣溶解操作时，目的是溶解氧化物，制备高档颜料铁红（Fe2O3 ）和回收（NH4）2SO4，不能引入杂质离子，
A．氨水不能溶解氧化物，能沉淀铁离子和亚铁离子，故A不选；
B．氢氧化钠溶液沉淀铁离子和亚铁离子不能溶解氧化钙、氧化镁，故B不选；
C．盐酸溶解氧化钙和氧化镁，但引入氯离子不能除去，故C不选；
D．硫酸能溶解氧化钙和氧化镁，且不引入杂质离子，故D选；
故答案为：D；
（2）氧化剂主要是氧化亚铁离子便于提取，氯气有毒且污染空气，引入了氯离子；二氧化锰是难溶于水的固体，空气来源丰富，成本低，不引入杂质，不产生污染，
故答案为：空气；原料来源容易，成本低，不产生污染，不引入杂质；
（3）分析图象可知在80℃时 溶液PH=1.5，此时亚铁离子的氧化率在90%以上，时间在4小时左右，所以D正确，
故答案为：D；
（4）检验铵根离子的方法为：取少量滤液于试管中，向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液，加热．用湿润的红色石蕊试纸放在试管口处，红色石蕊试纸变蓝色，说明滤液中含有NH4+，
故答案为：取少量滤液于试管中，向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液，加热．用湿润的红色石蕊试纸放在试管口处，红色石蕊试纸变蓝色，说明滤液中含有NH4+．
解析
解：根据制备流程可知：用硫酸溶解废渣，然后用空气中氧气氧化亚铁离子，加入氨水后结晶得到铵黄铁钒晶体，加水溶解后再加入氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，加热氢氧化铁获得铁红，
（1）在废渣溶解操作时，目的是溶解氧化物，制备高档颜料铁红（Fe2O3 ）和回收（NH4）2SO4，不能引入杂质离子，
A．氨水不能溶解氧化物，能沉淀铁离子和亚铁离子，故A不选；
B．氢氧化钠溶液沉淀铁离子和亚铁离子不能溶解氧化钙、氧化镁，故B不选；
C．盐酸溶解氧化钙和氧化镁，但引入氯离子不能除去，故C不选；
D．硫酸能溶解氧化钙和氧化镁，且不引入杂质离子，故D选；
故答案为：D；
（2）氧化剂主要是氧化亚铁离子便于提取，氯气有毒且污染空气，引入了氯离子；二氧化锰是难溶于水的固体，空气来源丰富，成本低，不引入杂质，不产生污染，
故答案为：空气；原料来源容易，成本低，不产生污染，不引入杂质；
（3）分析图象可知在80℃时 溶液PH=1.5，此时亚铁离子的氧化率在90%以上，时间在4小时左右，所以D正确，
故答案为：D；
（4）检验铵根离子的方法为：取少量滤液于试管中，向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液，加热．用湿润的红色石蕊试纸放在试管口处，红色石蕊试纸变蓝色，说明滤液中含有NH4+，
故答案为：取少量滤液于试管中，向试管中加入足量的浓氢氧化钠溶液，加热．用湿润的红色石蕊试纸放在试管口处，红色石蕊试纸变蓝色，说明滤液中含有NH4+．
氧化铁是一种重要的无机材料，化学性质稳定，催化活性高，具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性，从某种工业酸性废液（主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO42-）中回收氧化铁流程如下：
已知：常温下Ksp（Mg （OH）2）=1.2×10-11；Ksp（Fe（OH）2）=2.2×10-16；Ksp（Fe（OH）3）=3.5×10-38；Ksp（Al（OH）3）=1.0×10-33
（1）写出在该酸性废液中通入空气时发生的离子反应方程式：______；指出使用空气的优点是：______；
（2）已知Fe3+（aq）+3OH-（aq）=Fe（OH）3（s）；△H=-Q1 kJ/mol，题（1）中每生成1mol含铁微粒时，放热Q2，请你计算1molFe2+全部转化为Fe（OH）3（s）的热效应：△H=______；
（3）常温下，根据已知条件计算在PH=5的溶液中，理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c（Fe3+）=______，c（Mg2+）=______；
（4）有人用氨水调节溶液pH，在pH=5时将Fe（OH）3沉淀出来，此时可能混有的杂质是______（填化学式，下同），用______试剂可将其除去；
（5）指出滤液可能的回收途径（只答一种即可）：______．
正确答案
解：（1）酸性废液中通入空气时，Fe2+被空气中的氧气所氧化，离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，该方法的优点是耗费少且无污染，
故答案为：4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，耗费少且无污染；
（2）根据盖斯定律由Fe3+（aq）+3OH-（aq）=Fe（OH）3（s）；△H=-Q1 kJ/mol，题（1）中每生成1mol含铁微粒时，放热Q2，则1 mol Fe2+全部Fe3+放热为Q2，Fe3+转化为Fe（OH）3（s）的放热为Q1，所以1 mol Fe2+全部转化为Fe（OH）3（s）的热效应△H=-（Q2+Q1）kJ•mol-1，
故答案为：-（Q2+Q1）kJ•mol-1；
（3）溶液pH=5，则c（OH-）=10-9mol•L-1，根据sp[Fe（OH）3]=3.5×10-38，sp[Mg（OH）2]=1.2×10-11，
则c（Fe3+）=
故答案为：3.5×10-11mol•L-1、1.2×107mol•L-1；
（4）根据sp[Al（OH）3]=1.0×10-33，可计算出溶液pH=5时，c（Al3+）＜1.0×10-5，Al3+也几乎完全沉淀，故可能混有的杂质是Al（OH）3．Al（OH）3溶于强碱，而Fe（OH）3不溶，故可用NaOH溶液除去．故答案为：Al（OH）3，NaOH溶液；
（5）根据以上分析，滤液中主要含铵盐，所以可以用着制作氮肥，故答案为：制作氮肥；
解析
解：（1）酸性废液中通入空气时，Fe2+被空气中的氧气所氧化，离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，该方法的优点是耗费少且无污染，
故答案为：4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，耗费少且无污染；
（2）根据盖斯定律由Fe3+（aq）+3OH-（aq）=Fe（OH）3（s）；△H=-Q1 kJ/mol，题（1）中每生成1mol含铁微粒时，放热Q2，则1 mol Fe2+全部Fe3+放热为Q2，Fe3+转化为Fe（OH）3（s）的放热为Q1，所以1 mol Fe2+全部转化为Fe（OH）3（s）的热效应△H=-（Q2+Q1）kJ•mol-1，
故答案为：-（Q2+Q1）kJ•mol-1；
（3）溶液pH=5，则c（OH-）=10-9mol•L-1，根据sp[Fe（OH）3]=3.5×10-38，sp[Mg（OH）2]=1.2×10-11，
则c（Fe3+）=
故答案为：3.5×10-11mol•L-1、1.2×107mol•L-1；
（4）根据sp[Al（OH）3]=1.0×10-33，可计算出溶液pH=5时，c（Al3+）＜1.0×10-5，Al3+也几乎完全沉淀，故可能混有的杂质是Al（OH）3．Al（OH）3溶于强碱，而Fe（OH）3不溶，故可用NaOH溶液除去．故答案为：Al（OH）3，NaOH溶液；
（5）根据以上分析，滤液中主要含铵盐，所以可以用着制作氮肥，故答案为：制作氮肥；
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