- 气体的检验
- 共1690题
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而得到较为纯净的NaNO3．实验流程可用如图表示：
请回答下列问题：
（1）写出实验流程中下列物质的化学式：
试剂X：______，沉淀B：______．
（2）实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是______．
（3）实验方案得到的溶液3中肯定含有______（填化学式）杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的______，请写出所发生反应的离子方程式______．
正确答案
解：（1）实验室分离含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，从而得到较为纯净的NaNO3．实现Cl-、SO42-、和NO3-的相互分离，如先加入AgNO3，则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀，则应先加入过量的BaCl2[或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，则试剂X为BaCl2[或Ba（NO3）2]，沉淀A为BaSO4，沉淀B为AgCl，
故答案为：BaCl2[或Ba（NO3）2]；AgCl；
（2）加入过量的BaCl2[或Ba（NO3）2]，然后在滤液中加入过量的AgNO3，使Cl-全部转化为AgCl沉淀，在所得滤液中含有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：使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀；
（3）加入过量的Na2CO3，此实验方案得到的溶液3中肯定含有Na2CO3，因为Na2CO3与稀HNO3溶液反应生成二氧化碳气体和NaNO3，蒸发后可得到NaNO3，不引入杂质，所以操作③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，发生的反应为Na2CO3+2HNO3═2NaNO3+CO2↑+H2O，离子反应方程式为2H++CO32-═H2O+CO2↑，
故答案为：Na2CO3、稀HNO3、2H++CO32-═H2O+CO2↑；
解析
解：（1）实验室分离含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，从而得到较为纯净的NaNO3．实现Cl-、SO42-、和NO3-的相互分离，如先加入AgNO3，则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀，则应先加入过量的BaCl2[或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，则试剂X为BaCl2[或Ba（NO3）2]，沉淀A为BaSO4，沉淀B为AgCl，
故答案为：BaCl2[或Ba（NO3）2]；AgCl；
（2）加入过量的BaCl2[或Ba（NO3）2]，然后在滤液中加入过量的AgNO3，使Cl-全部转化为AgCl沉淀，在所得滤液中含有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：使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀；
（3）加入过量的Na2CO3，此实验方案得到的溶液3中肯定含有Na2CO3，因为Na2CO3与稀HNO3溶液反应生成二氧化碳气体和NaNO3，蒸发后可得到NaNO3，不引入杂质，所以操作③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，发生的反应为Na2CO3+2HNO3═2NaNO3+CO2↑+H2O，离子反应方程式为2H++CO32-═H2O+CO2↑，
故答案为：Na2CO3、稀HNO3、2H++CO32-═H2O+CO2↑；
加碘食盐中含有的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解．在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应．工业生产碘酸钾的流程如下：
（1）步骤②中氢氧化钾的主要作用是______．
（2）参照下表碘酸钾的溶解度，操作③得到碘酸钾晶体，可经过______、过滤、洗涤、干燥等步骤．
（3）已知：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
为了测定加碘食盐中碘的含量，某学生设计了如下实验：准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；再用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，使KIO3与KI反应完全；最后加入指示剂，以物质的量浓度为2.00×10-3mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定，消耗10.00mL时恰好反应完全．
①在滴定过程中，所用的玻璃仪器为______、______．
②该实验可以用______作指示剂，滴定终点的现象是______．
③下列有关该滴定实验的说法不正确的是______．
A．滴定管在使用前必须检查是否漏水并润洗
B．滴定时眼睛注视滴定管内溶液液面变化
C．为减小实验误差，可用少量的蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
D．终点读数时俯视会导致碘的含量偏低
④加碘食盐样品中的碘元素含量是______g•kg-1（以含w的代数式表示）．
正确答案
解：（1）KH（IO3）2可与KOH反应生成KIO3，反应的方程式为KH（IO3）2+KOH═2KIO3+H2O，故答案为：与KH（IO3）2反应使其转化为KIO3；
（2）由表中数据可知温度越高，KIO3溶解度越大，从溶液中获得KIO3晶体需要蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶；
（3）①在滴定过程中，所用的玻璃仪器为滴定管和锥形瓶，Na2S2O3溶液呈碱性，使用碱性滴定管，故答案为：碱式滴定管；锥形瓶；
②该实验产生碘单质，可以淀粉溶液作指示剂，溶液的蓝色消失且半分钟内不再变化达到滴定终点，故答案为：淀粉溶液；溶液的蓝色消失且半分钟内不再变化；
③A、滴定管应该是先检查是否漏水，然后用蒸馏水润洗，最后用待测液润洗，故A正确；
B、滴定时眼睛注视着锥形瓶中溶液的颜色变化，以便及时判断滴定终点，故B错误；
C、用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，可冲洗附在锥形瓶内壁上的待测液，以减小实验误差，故C正确；
D、终点读数时俯视会导致碘的含量偏低，故D正确；
故答案为：B
④设碘酸钾的物质的量为x．
KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O①； I2+2S2O3 2-=2I-+S4 O62-②，将方程式②×3+①得
IO3-+6H++6S2O32-=I-+3S4O62-+3H2O
1 6
x 2.0×10-3mol/L×0.01L
x=
根据碘原子守恒知，碘元素的质量=
故答案为：
解析
解：（1）KH（IO3）2可与KOH反应生成KIO3，反应的方程式为KH（IO3）2+KOH═2KIO3+H2O，故答案为：与KH（IO3）2反应使其转化为KIO3；
（2）由表中数据可知温度越高，KIO3溶解度越大，从溶液中获得KIO3晶体需要蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶；
（3）①在滴定过程中，所用的玻璃仪器为滴定管和锥形瓶，Na2S2O3溶液呈碱性，使用碱性滴定管，故答案为：碱式滴定管；锥形瓶；
②该实验产生碘单质，可以淀粉溶液作指示剂，溶液的蓝色消失且半分钟内不再变化达到滴定终点，故答案为：淀粉溶液；溶液的蓝色消失且半分钟内不再变化；
③A、滴定管应该是先检查是否漏水，然后用蒸馏水润洗，最后用待测液润洗，故A正确；
B、滴定时眼睛注视着锥形瓶中溶液的颜色变化，以便及时判断滴定终点，故B错误；
C、用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，可冲洗附在锥形瓶内壁上的待测液，以减小实验误差，故C正确；
D、终点读数时俯视会导致碘的含量偏低，故D正确；
故答案为：B
④设碘酸钾的物质的量为x．
KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O①； I2+2S2O3 2-=2I-+S4 O62-②，将方程式②×3+①得
IO3-+6H++6S2O32-=I-+3S4O62-+3H2O
1 6
x 2.0×10-3mol/L×0.01L
x=
根据碘原子守恒知，碘元素的质量=
故答案为：
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域．以β-锂辉石（主要成分为Li2O-Al2O3-4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．
（1）步骤Ⅰ前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是______．
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入______（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的PH到6.0-6.5，沉淀部分杂质离子如______，然后分离得到浸出液．
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______．
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为______．
（5）母液中的主要溶质有______．
正确答案
解：已知β-锂辉石（主要成分为Li2O•Al2O3•4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程：Li2O•Al2O3•4SiO2加硫酸，浸取，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，在在搅拌下加入石灰石调节pH，使Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀，过滤，再将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，Fe2+被氧化为Fe3+，然后转化为氢氧化铁沉淀，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，钙离子转化为碳酸钙沉淀，过滤的硫酸锂溶液，再加饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀，过滤得到碳酸锂，
（1）固体颗粒越小，化学反应速率越快，同时可使锂元素尽可能多地溶解到酸中，故答案为：加快反应速率；
（2）已知Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、4.7、9.0和11.1，在搅拌下加入石灰石以调节溶液的PH到6.0-6.5，则Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀，所以除去的离子为Al3+、Fe3+，故答案为：石灰石；Al3+、Fe3+；
（3）步骤Ⅱ中加入H2O2溶液，可将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入石灰乳可除去其中的Fe3+和Mg2+，再加入适量Na2CO3溶液可除去Ca2+．此时溶液中的离子主要有Li+、Na+、SO42-，故答案为：Fe2+、Mg2+、Ca2+；
（4）步骤Ⅲ加入饱和Na2CO3溶液后，主要使Li+转化为Li2CO3沉淀，故答案为：2Li++CO32-=Li2CO3↓；
（5）反应后，溶液中的Na2SO4以及加入的过量Na2CO3便留在母液中，可回收的主要物质为Na2SO4，故答案为：Na2SO4、Na2CO3．
解析
解：已知β-锂辉石（主要成分为Li2O•Al2O3•4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程：Li2O•Al2O3•4SiO2加硫酸，浸取，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，在在搅拌下加入石灰石调节pH，使Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀，过滤，再将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，Fe2+被氧化为Fe3+，然后转化为氢氧化铁沉淀，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，钙离子转化为碳酸钙沉淀，过滤的硫酸锂溶液，再加饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀，过滤得到碳酸锂，
（1）固体颗粒越小，化学反应速率越快，同时可使锂元素尽可能多地溶解到酸中，故答案为：加快反应速率；
（2）已知Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、4.7、9.0和11.1，在搅拌下加入石灰石以调节溶液的PH到6.0-6.5，则Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀，所以除去的离子为Al3+、Fe3+，故答案为：石灰石；Al3+、Fe3+；
（3）步骤Ⅱ中加入H2O2溶液，可将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入石灰乳可除去其中的Fe3+和Mg2+，再加入适量Na2CO3溶液可除去Ca2+．此时溶液中的离子主要有Li+、Na+、SO42-，故答案为：Fe2+、Mg2+、Ca2+；
（4）步骤Ⅲ加入饱和Na2CO3溶液后，主要使Li+转化为Li2CO3沉淀，故答案为：2Li++CO32-=Li2CO3↓；
（5）反应后，溶液中的Na2SO4以及加入的过量Na2CO3便留在母液中，可回收的主要物质为Na2SO4，故答案为：Na2SO4、Na2CO3．
如图为电解法处理含CN-、Cr2O72-和CrO42-等有害离子的酸性废水的示意图，图①处电解池中利用阳极产生的阳离子将Cr2O72-和CrO42-还原成Cr3+，经分离有害金属离子后，废液经④处电解池，将CN-转化为CO32-和N2而除去．根据信息回答下列问题：
（1）①④电解池的阴极会产生一种可燃气体，该气体是______；步骤③使用稍过量的石灰，既完全沉淀Cr3+，又降低SO42-的含量，由此可知残渣2的成分为______
（2）步骤①中阳极的电极反应式为______，产生的阳离子还原Cr2O72-的离子方程式为______．
（3）步骤④的电解池中，阳极的电极反应式为______．
（4）已知②溶液中所含Cr3+的浓度为0.6mol/L，为防止Fe（OH）3残渣中含有Cr（OH）3，②所调节pH值应小于______．[常温下，Cr（OH）3的溶度积常数 Ksp=6×10-31]
（5）最初废水中CN-的浓度为0.08mol/L，要完全处理1m3这种废水，①④两处电解池阴极得到气体在标况下的总体积至少为______m3（忽略整个过程溶液体积变化，各步反应均完全，各电极只发生单一反应且空气不参加反应）．
正确答案
解：酸性废水以铁作阳极发生氧化反应，此时的阴极发生还原反应生成氢气，阳极产生的亚铁离子还原Cr2O72-和CrO42-生成Cr3+，本身被氧化成三价铁离子，调节溶液的pH使铁离子沉淀，然后过滤向滤液中加入过量的氧化钙完全沉淀Cr3+，同时钙离子与硫酸生成微溶的硫酸钙，所以残渣是Cr（OH）3和硫酸钙，最后用惰性电极电解含CN-的碱性溶液，阳极是CN-放电，转化为CO32-和N2而除去，阴极是水电离产生的氢离子放电，生成氢气，从而将有毒的CN-而使酸性废水达到排放的标准，
（1）①④电解池的阴极都是氢离子放电产生一种可燃气体是氢气，该气体是氢气，步骤③使用稍过量的石灰，同时钙离子与硫酸生成微溶的硫酸钙，所以残渣是Cr（OH）3和硫酸钙，故答案为：氢气；Cr（OH）3和硫酸钙；
（2）步骤①中阳极是铁失去电子变成亚铁离子，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，二价铁离子有还原性，Cr2O72-有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，二价铁离子被氧化成三价铁离子，Cr2O72-被还原为Cr3+，反应方程式为：Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O；
（3）步骤④的电解池中，阳极是CN-发生氧化反应，电极反应式为：2CN--12OH--10e-=2CO32-+N2↑+6H2O，故答案为：2CN--12OH--10e-=2CO32-+N2↑+6H2O；
（4）Ksp=c（Cr3+）•c3（OH-），c（OH-）=
（5）根据电子转移相等，②溶液中所含Cr3+的浓度为0.6mol/L，所以n（Cr3+）=600mol，根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，所以6e-～2Cr3+～3H2，则①生成V（H2）=
解析
解：酸性废水以铁作阳极发生氧化反应，此时的阴极发生还原反应生成氢气，阳极产生的亚铁离子还原Cr2O72-和CrO42-生成Cr3+，本身被氧化成三价铁离子，调节溶液的pH使铁离子沉淀，然后过滤向滤液中加入过量的氧化钙完全沉淀Cr3+，同时钙离子与硫酸生成微溶的硫酸钙，所以残渣是Cr（OH）3和硫酸钙，最后用惰性电极电解含CN-的碱性溶液，阳极是CN-放电，转化为CO32-和N2而除去，阴极是水电离产生的氢离子放电，生成氢气，从而将有毒的CN-而使酸性废水达到排放的标准，
（1）①④电解池的阴极都是氢离子放电产生一种可燃气体是氢气，该气体是氢气，步骤③使用稍过量的石灰，同时钙离子与硫酸生成微溶的硫酸钙，所以残渣是Cr（OH）3和硫酸钙，故答案为：氢气；Cr（OH）3和硫酸钙；
（2）步骤①中阳极是铁失去电子变成亚铁离子，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，二价铁离子有还原性，Cr2O72-有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，二价铁离子被氧化成三价铁离子，Cr2O72-被还原为Cr3+，反应方程式为：Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O；
（3）步骤④的电解池中，阳极是CN-发生氧化反应，电极反应式为：2CN--12OH--10e-=2CO32-+N2↑+6H2O，故答案为：2CN--12OH--10e-=2CO32-+N2↑+6H2O；
（4）Ksp=c（Cr3+）•c3（OH-），c（OH-）=
（5）根据电子转移相等，②溶液中所含Cr3+的浓度为0.6mol/L，所以n（Cr3+）=600mol，根据Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，所以6e-～2Cr3+～3H2，则①生成V（H2）=
碱式碳酸镁和无水氯化镁具有广泛的用途．
●用白云石（CaCO3•MgCO3）为主要原料生产碱式碳酸镁和无水氯化镁的流程如下：
回答下列问题：
（1）“灰浆”中除水和MgO外，主要成分还有：______
（2）从MgCl2晶体得到无水MgCl2的操作为：______
●为探究所制得的水合碱式碳酸镁（m MgCO3•n Mg（OH）2•x H2O）的组成．某同学组装仪器如图所示：
（3）实验测得：硬质玻璃管中剩余的固体质量为1.60g，C处浓H2SO4增重0.72g，D处碱石灰增重1.32g，此水合碱式碳酸镁的化学式为：______
（4）A框中装置的作用是______；在装好试剂后，加热前应进行的操作是______．
（5）若将E框中的装置去掉，对实验结果的影响是______．
正确答案
（1）碳酸钙、碳酸镁分解得到氧化钙、氧化镁，都可以和水反应得到氢氧化物：Ca（OH）2和Mg（OH）2故答案为：Ca（OH）2和Mg（OH）2；
（2）镁离子在水溶液中会发生水解反应得到氢氧化镁，所以应抑制镁离子在水溶液中的水解，故从MgCl2晶体得到无水MgCl2的操作在HCl气流中进行，
故答案为：将MgCl2•6H2O晶体在干燥的HCl气流中加热；
（3）设水合碱式碳酸镁的化学式为mMgCO3•nMg（OH）2，
mMgCO3•nMg（OH）2•xH2O
80（m+n） 44m 18（n+x）
1.60 1.32 0.72
则：
故答案为：3MgCO3•Mg（OH）2•3H2O；
（4）实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量，所以A是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳；
要排除空气中的水以及二氧化碳的干扰，开始之前要先通空气，排尽装置中的空气，再进行试验，
故答案为：除去空气中的水蒸气和CO2等酸性气体；关闭K2，打开K1，通入足量空气后，再打开K2，关闭K1；
（5）实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量故A是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止进入D装置中，如果没有E装置，D中碱石灰会吸收空气中水蒸气和CO2等酸性气体，产生误差，测得m偏大，n偏小，最后的碱石灰的作用：吸收空气中水蒸气和CO2等，不能去掉，
故答案为：D中碱石灰会吸收空气中水蒸气和CO2等酸性气体，产生误差，测得m偏大，n偏小；
解析
（1）碳酸钙、碳酸镁分解得到氧化钙、氧化镁，都可以和水反应得到氢氧化物：Ca（OH）2和Mg（OH）2故答案为：Ca（OH）2和Mg（OH）2；
（2）镁离子在水溶液中会发生水解反应得到氢氧化镁，所以应抑制镁离子在水溶液中的水解，故从MgCl2晶体得到无水MgCl2的操作在HCl气流中进行，
故答案为：将MgCl2•6H2O晶体在干燥的HCl气流中加热；
（3）设水合碱式碳酸镁的化学式为mMgCO3•nMg（OH）2，
mMgCO3•nMg（OH）2•xH2O
80（m+n） 44m 18（n+x）
1.60 1.32 0.72
则：
故答案为：3MgCO3•Mg（OH）2•3H2O；
（4）实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量，所以A是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳；
要排除空气中的水以及二氧化碳的干扰，开始之前要先通空气，排尽装置中的空气，再进行试验，
故答案为：除去空气中的水蒸气和CO2等酸性气体；关闭K2，打开K1，通入足量空气后，再打开K2，关闭K1；
（5）实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量故A是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止进入D装置中，如果没有E装置，D中碱石灰会吸收空气中水蒸气和CO2等酸性气体，产生误差，测得m偏大，n偏小，最后的碱石灰的作用：吸收空气中水蒸气和CO2等，不能去掉，
故答案为：D中碱石灰会吸收空气中水蒸气和CO2等酸性气体，产生误差，测得m偏大，n偏小；
扫码查看完整答案与解析