- 气体的检验
- 共1690题
某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯净的MnO2实验，其流程如下：
（1）第①步加入H2SO4时，粗MnO2样品中的______（填化学式）转化为可溶性物质．
（2）第②步反应离子方程式：______+______ ClO3-+______=______ MnO2+______ Cl2↑+______ H+ （括号内填化学计量数，横线上填化学式或离子符号）
（3）检验第②步反应后过滤所得滤液中含SO42-的设计方法是______；第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、蒸发皿______．
（4）若粗MnO2样品的质最为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下），则在粗样品中MnO物质的量为______mol．
正确答案
解：粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品中加入过量的稀硫酸，由于MnO2不溶于硫酸，则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，过滤得滤液Ⅰ为硫酸锰溶液，加入NaClO3发生反应为：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+，再过滤得到滤液Ⅱ和二氧化锰固体，而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为：3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O，
（1）第①步加入H2SO4时，MnO2不溶于硫酸，样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，故答案为：MnO、MnCO3；
（2）由电子、电荷守恒可知，发生的离子反应为5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+，故答案为：5Mn2+；2；4H2O；5；1；8；
（3）检验第②步反应后过滤所得滤液中含SO42-的设计方法是取少量第②步反应后过滤所得滤液，先加入足量稀盐酸酸化，再滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀则含有SO42-，蒸发所需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，
故答案为：取少量第②步反应后过滤所得滤液，先加入足量稀盐酸酸化，再滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀则含有SO42-；玻璃棒；
（4）由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7 g=3.99g．由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量为0.01mol，质量为115g/mol×0.01mol=1.15g，所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g，其物质的量为=0.04mol，故答案为：0.04．
解析
解：粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品中加入过量的稀硫酸，由于MnO2不溶于硫酸，则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，过滤得滤液Ⅰ为硫酸锰溶液，加入NaClO3发生反应为：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+，再过滤得到滤液Ⅱ和二氧化锰固体，而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为：3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O，
（1）第①步加入H2SO4时，MnO2不溶于硫酸，样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，故答案为：MnO、MnCO3；
（2）由电子、电荷守恒可知，发生的离子反应为5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+，故答案为：5Mn2+；2；4H2O；5；1；8；
（3）检验第②步反应后过滤所得滤液中含SO42-的设计方法是取少量第②步反应后过滤所得滤液，先加入足量稀盐酸酸化，再滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀则含有SO42-，蒸发所需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，
故答案为：取少量第②步反应后过滤所得滤液，先加入足量稀盐酸酸化，再滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀则含有SO42-；玻璃棒；
（4）由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7 g=3.99g．由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量为0.01mol，质量为115g/mol×0.01mol=1.15g，所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g，其物质的量为=0.04mol，故答案为：0.04．
试回答下列问题：
某课外研究小组，用含有较多杂质的铜（主要杂质为Fe），通过下列化学反应制取胆矾并回收铁单质．请回答相关问题：
pH控制可参考下列数据：
（1）试剂A最好选用______（填字母）；a．H2O2 b．氯水 c．酸性高锰酸钾
加入试剂A以后，金属铜也能逐渐溶解，写出该反应的离子方程式______
能否用稀硝酸代替试剂A______（填“能”或“不能”），原因是______
（2）Cu（OH）2的作用是______，
还可以用______（填一种试剂）代替；______（填“能”或“不能”）用NaOH溶液代替？
（3）操作2中包含3个基本实验操作，依次为______、______和过滤；操作1以后，加硫酸调节溶液的pH=1的目的是______
（4）如何对操作1后所得滤渣进行洗涤？简述洗涤操作步骤______．
正确答案
解：（1）H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中被还原成水，不引进杂质、不产生污染，所以试剂A最好选用H2O2；酸性条件下Cu与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，反应的离子反应为H2O2+Cu+2H+=Cu2++2H2O；如果用稀硝酸代替试剂H2O2，铁和铜分别与硝酸反应都能生成有毒气体一氧化氮，且在溶液中引入新的杂质硝酸根离子，所以，不能用硝酸代替过氧化氢，
故答案为：a；Cu+2H++H2O2═Cu2++2H2O；不能；引入杂质NO3-，并且会产生污染性其体NO；
（2）原来溶液是酸性较强，加入氢氧化铜或氧化铜可以与H+反应．H+反应后，PH增大，当PH大于3.7的时候，Fe（OH）3完全沉淀，而Cu2+还没沉淀，以Cu2+形式存在，而氢氧化铜或氧化铜是不溶于水的固体，不会引入新的杂质；加氢氧化钠溶液中引入氢氧根离子和钠离子，所以不能；
故答案为：调节溶液的pH值，使Fe3+离子形成沉淀；CuO； 不能；
（3）由硫酸铜溶液制得硫酸铜晶体，经过滤后加热蒸发硫酸铜溶液，冷却结晶后、过滤、干燥后可得纯净的硫酸铜晶体；溶液在蒸发结晶过程中发生水解，为抑制其水解，根据Cu2++2H2O
故答案为：蒸发浓缩； 冷却结晶；抑制Cu2+的水解；
（4）对滤渣进行洗涤，过滤后，向漏斗缓缓中加入适量蒸馏水，使液面刚好没过滤渣，可以洗掉固体表面的残液，静置，待液体流下，重复操作2-3次，保证洗涤干净，
故答案为：过滤后，向漏斗缓缓中加入适量蒸馏水，使液面刚好没过滤渣，静置，待液体流下，重复操作2-3次．
解析
解：（1）H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中被还原成水，不引进杂质、不产生污染，所以试剂A最好选用H2O2；酸性条件下Cu与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，反应的离子反应为H2O2+Cu+2H+=Cu2++2H2O；如果用稀硝酸代替试剂H2O2，铁和铜分别与硝酸反应都能生成有毒气体一氧化氮，且在溶液中引入新的杂质硝酸根离子，所以，不能用硝酸代替过氧化氢，
故答案为：a；Cu+2H++H2O2═Cu2++2H2O；不能；引入杂质NO3-，并且会产生污染性其体NO；
（2）原来溶液是酸性较强，加入氢氧化铜或氧化铜可以与H+反应．H+反应后，PH增大，当PH大于3.7的时候，Fe（OH）3完全沉淀，而Cu2+还没沉淀，以Cu2+形式存在，而氢氧化铜或氧化铜是不溶于水的固体，不会引入新的杂质；加氢氧化钠溶液中引入氢氧根离子和钠离子，所以不能；
故答案为：调节溶液的pH值，使Fe3+离子形成沉淀；CuO； 不能；
（3）由硫酸铜溶液制得硫酸铜晶体，经过滤后加热蒸发硫酸铜溶液，冷却结晶后、过滤、干燥后可得纯净的硫酸铜晶体；溶液在蒸发结晶过程中发生水解，为抑制其水解，根据Cu2++2H2O
故答案为：蒸发浓缩； 冷却结晶；抑制Cu2+的水解；
（4）对滤渣进行洗涤，过滤后，向漏斗缓缓中加入适量蒸馏水，使液面刚好没过滤渣，可以洗掉固体表面的残液，静置，待液体流下，重复操作2-3次，保证洗涤干净，
故答案为：过滤后，向漏斗缓缓中加入适量蒸馏水，使液面刚好没过滤渣，静置，待液体流下，重复操作2-3次．
某化学兴趣小组用含铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体（FeSO4•7H2O）和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用．其实验过程如下：
（1）合金与足量烧碱反应的离子方程式______．
（2）由滤液A制AlCl3溶液的途径有两条（如图1所示），你认为合理的途径是______，理由是______．
（3）下表是绿矾的溶解度表：（单位克）
从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作为蒸发浓缩、______、过滤．此步骤中过滤要采用抽滤，与一般过滤相比抽滤的主要优点是______．但过滤氢氧化铝沉淀却不能采用抽滤，原因可能是______．若抽滤装置如图2所示，该装置中的错误之处是______；抽滤完毕或中途需停止抽滤时，应先______，然后______
（4）在滤渣B中加入稀硫酸，即使在常温下反应也非常快，你认为最主要的原因是______．
（5）该小组某成员听说大部分化妆品中均有甘油，只用上面涉及的物质，能否验证某化妆品中是否含有甘油？______ （能或不能）．若能，验证是否含甘油的现象是______．
正确答案
解：（1）因铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，则离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（2）途径1发生反应：NaAlO2+4HCl=AlCl3↓+NaCl+2H2O，会引入盐酸，氯化钠杂质；
故答案为：2合理；途径2制得的氯化铝溶液纯度高，途径1制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质；
（3）从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤；优点是①过滤速度快②得到的固体比较干燥；过滤氢氧化铝沉淀却不能采用抽滤，原因可能是氢氧化铝沉淀属胶状固体，易堵塞布氏漏斗；图2中的两处错误为布氏漏斗的斜面应朝向吸滤瓶的支管口，安全瓶内应短管进长管出；吸滤完毕时，应先拆下连接抽气泵间的橡皮管，然后关闭水龙头，其原因是防止倒吸；
故答案为：冷却结晶；①过滤速度快②得到的固体比较干燥；氢氧化铝沉淀属胶状固体，易堵塞布氏漏斗；布氏漏斗的斜面应朝向吸滤瓶的支管口，安全瓶内应短管进长管出；拆下连接抽气泵间的橡皮管；关闭水龙头；
（4）滤渣B中加入稀硫酸，刚好构成铜-铁-酸构成原电池反应，反应速度快，故答案为：铜-铁-酸构成原电池反应，反应速度快；
（5）用新制备的氢氧化铜悬浊液检验甘油，若出现绛蓝色，则说明有甘油存在；故答案为：能；在少量样品中加入新制备的氢氧化铜悬浊液，若出现绛蓝色，则说明有甘油存在．
解析
解：（1）因铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，则离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（2）途径1发生反应：NaAlO2+4HCl=AlCl3↓+NaCl+2H2O，会引入盐酸，氯化钠杂质；
故答案为：2合理；途径2制得的氯化铝溶液纯度高，途径1制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质；
（3）从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤；优点是①过滤速度快②得到的固体比较干燥；过滤氢氧化铝沉淀却不能采用抽滤，原因可能是氢氧化铝沉淀属胶状固体，易堵塞布氏漏斗；图2中的两处错误为布氏漏斗的斜面应朝向吸滤瓶的支管口，安全瓶内应短管进长管出；吸滤完毕时，应先拆下连接抽气泵间的橡皮管，然后关闭水龙头，其原因是防止倒吸；
故答案为：冷却结晶；①过滤速度快②得到的固体比较干燥；氢氧化铝沉淀属胶状固体，易堵塞布氏漏斗；布氏漏斗的斜面应朝向吸滤瓶的支管口，安全瓶内应短管进长管出；拆下连接抽气泵间的橡皮管；关闭水龙头；
（4）滤渣B中加入稀硫酸，刚好构成铜-铁-酸构成原电池反应，反应速度快，故答案为：铜-铁-酸构成原电池反应，反应速度快；
（5）用新制备的氢氧化铜悬浊液检验甘油，若出现绛蓝色，则说明有甘油存在；故答案为：能；在少量样品中加入新制备的氢氧化铜悬浊液，若出现绛蓝色，则说明有甘油存在．
铬铁矿主要成分为FeO•Cr2O3，还含有杂质Al2O3．一般铬铁矿中Cr2O3质量分数约为40%．由铬铁矿制备重铬酸钾的方法如下：
已知：
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2
②Na2CO3+Al2O3
③Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题：
（1）操作I为______，固体X中主要含有______（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用______（填写仪器或试剂名称）．
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是______．
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、______、过滤、______、干燥．
（4）固体Y中主要含有氢氧化铝，请写出调节溶液的pH=7～8时生成氢氧化铝的离子方程式______．
正确答案
解：（1）铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，加入氧气和碳酸钠，发生反应为：
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2
②Na2CO3+Al2O3
③Cr2CO72-+H2O⇌2CrO42-+2H+．
操作Ⅰ是过滤，得到固体X为Fe2O3、MgO；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，普通pH试纸只能测定溶液pH到整数，是近似测定，准确测定需要用pH计或精确pH试纸，
故答案为：过滤；Fe2O3、MgO；pH计或精密pH试纸；
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知，结合反应平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+，加入酸，氢离子浓度增大，平衡左移，作用是使CrO42-转化为Cr2O72-，故答案为：使CrO42-转化为Cr2O72-；
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体，
故答案为：冷却结晶，洗涤；
（4）调节溶液的pH=7～8时，醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀，反应为：CH3COOH+AlO2-+H2O=Al（OH）3↓+CH3COO-，故答案为：CH3COOH+AlO2-+H2O=Al（OH）3↓+CH3COO-．
解析
解：（1）铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，加入氧气和碳酸钠，发生反应为：
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2
②Na2CO3+Al2O3
③Cr2CO72-+H2O⇌2CrO42-+2H+．
操作Ⅰ是过滤，得到固体X为Fe2O3、MgO；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，普通pH试纸只能测定溶液pH到整数，是近似测定，准确测定需要用pH计或精确pH试纸，
故答案为：过滤；Fe2O3、MgO；pH计或精密pH试纸；
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知，结合反应平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+，加入酸，氢离子浓度增大，平衡左移，作用是使CrO42-转化为Cr2O72-，故答案为：使CrO42-转化为Cr2O72-；
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体，
故答案为：冷却结晶，洗涤；
（4）调节溶液的pH=7～8时，醋酸可以和偏铝酸根离子之间反应生成氢氧化铝沉淀，反应为：CH3COOH+AlO2-+H2O=Al（OH）3↓+CH3COO-，故答案为：CH3COOH+AlO2-+H2O=Al（OH）3↓+CH3COO-．
金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”．以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下：
回答下列问题：
（1）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成．副产品甲是______．
（2）上述生产流程中加入Fe屑的目的是______，检验副产品甲是否变质的实验方法是______．
（3）上述生产流程中所得到的金属钛中混有少量杂质，可加入______ 溶解后除去．
（4）最近，用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功．写出电解乙制取金属钛的化学方程式______．
正确答案
解：（1）加入过量铁屑后溶液中含有Fe2+离子，则过滤后可得FeSO4•7H2O（或FeSO4），故答案为：FeSO4•7H2O；
（2）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4，加入铁屑，可防止Fe2+氧化，亚铁离子易被氧化为铁离子，检验副产品甲是否变质，只要检验其中是否有铁离子即可，实验方法是：取副产品甲少许溶于水，滴加适量KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，如果变血红色，证明已经变质，否则没变质，
故答案为：防止Fe2+氧化；取副产品甲少许溶于水，滴加适量KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，如果变血红色，证明已经变质，否则没变质；
（3）金属钛中混有少量杂质镁，由题给信息钛的化学活性很小，仅能与氧气、氢氟酸等几种物质起反应可知，可用盐酸除杂，
故答案为：稀盐酸；
（4）煅烧钛酸可以得到二氧化钛，电解熔融的二氧化钛可以得到金属钛，即TiO2
解析
解：（1）加入过量铁屑后溶液中含有Fe2+离子，则过滤后可得FeSO4•7H2O（或FeSO4），故答案为：FeSO4•7H2O；
（2）钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4，加入铁屑，可防止Fe2+氧化，亚铁离子易被氧化为铁离子，检验副产品甲是否变质，只要检验其中是否有铁离子即可，实验方法是：取副产品甲少许溶于水，滴加适量KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，如果变血红色，证明已经变质，否则没变质，
故答案为：防止Fe2+氧化；取副产品甲少许溶于水，滴加适量KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，如果变血红色，证明已经变质，否则没变质；
（3）金属钛中混有少量杂质镁，由题给信息钛的化学活性很小，仅能与氧气、氢氟酸等几种物质起反应可知，可用盐酸除杂，
故答案为：稀盐酸；
（4）煅烧钛酸可以得到二氧化钛，电解熔融的二氧化钛可以得到金属钛，即TiO2
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