- 气体的检验
- 共1690题
实验室中有一瓶KCl和CaCl2的固体混合物，通过下列操作可确定该混合物中KCl和CaCl2的质量比，也可制得纯净的KCl．
请回答下列问题：
①调整零点时，若指针偏向左边，应将右边的螺丝帽向______移动（填左或右）．某学生用已知质量为Yg的表面皿，准确称取Wg样品．他在托盘天平的右盘上放入（W+Y）g砝码，在左盘的表面皿上加入样品，此时指针偏向如图，接下来他的操作应为______．
②实验过程中，加入的A是______，检验A是否过量的方法是______．加入的B是______，B物质需要过量的理由是______．得到的固体C是______，检验沉淀C是否洗净的方法是______．
③过滤时，某学生的操作如图，请用文字说明图中操作的错误______．
④该混合物中KCl与CaCl2质量比的计算式为______．
正确答案
解：①托盘天平是根据杠杆原理制成的，指针偏向左边，说明左盘的质量高．因此，若指针偏向左边，应将右边的螺丝帽向右移动；指针向右偏转，说明砝码的质量大于物质的质量，所以应小心加入药品，使指针指向刻度中央．
故答案为：右； 小心加入药品，使指针指向刻度中央．
②加入A物质，能使氯化钙产生沉淀且不引进新的杂质离子，所以应加入碳酸钾溶液，碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾；如果碳酸钾过量，溶液中含有碳酸根离子，碳酸根离子和强酸能发生生成二氧化碳气体，所以检验方法是 取上层澄清溶液少许，加盐酸观察是否有无色气体生成，如果有气体生成就说明过量，否则不过量；
加入的A物质是过量的，所以滤液中含有碳酸根离子，碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾和二氧化碳、水，且加热溶液能使盐酸挥发，所以选取盐酸除去碳酸根离子；
由以上分析知，得到的固体是碳酸钙；沉淀上容易沾有氯离子，所以洗涤液中含有氯离子，如果沉淀洗涤干净，洗涤液中就没有氯离子，检验方法是：取最后一次洗出液加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀析出．
故答案为：K2CO3； 取上层澄清溶液少许，加盐酸观察是否有无色气体生成； 盐酸；除CaCl2时混入CO32-，加入过量盐酸除去CO32-，且不影响KCl纯度； CaCO3； 取最后一次洗出液加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀析出．
③由图知，玻璃棒没有靠在三层滤纸上；漏斗颈底端没有贴在烧杯内壁上．
故答案为：玻璃棒没有靠在三层滤纸上；漏斗颈底端没有贴在烧杯内壁上．
④根据钙原子守恒计算氯化钙的质量．
设氯化钙的质量为x．
CaCO3----CaCl2
100 111
W2 x
x=
所以氯化钾的质量为=Wg-
所以氯化钾和氯化钙的质量比为
解析
解：①托盘天平是根据杠杆原理制成的，指针偏向左边，说明左盘的质量高．因此，若指针偏向左边，应将右边的螺丝帽向右移动；指针向右偏转，说明砝码的质量大于物质的质量，所以应小心加入药品，使指针指向刻度中央．
故答案为：右； 小心加入药品，使指针指向刻度中央．
②加入A物质，能使氯化钙产生沉淀且不引进新的杂质离子，所以应加入碳酸钾溶液，碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾；如果碳酸钾过量，溶液中含有碳酸根离子，碳酸根离子和强酸能发生生成二氧化碳气体，所以检验方法是 取上层澄清溶液少许，加盐酸观察是否有无色气体生成，如果有气体生成就说明过量，否则不过量；
加入的A物质是过量的，所以滤液中含有碳酸根离子，碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾和二氧化碳、水，且加热溶液能使盐酸挥发，所以选取盐酸除去碳酸根离子；
由以上分析知，得到的固体是碳酸钙；沉淀上容易沾有氯离子，所以洗涤液中含有氯离子，如果沉淀洗涤干净，洗涤液中就没有氯离子，检验方法是：取最后一次洗出液加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀析出．
故答案为：K2CO3； 取上层澄清溶液少许，加盐酸观察是否有无色气体生成； 盐酸；除CaCl2时混入CO32-，加入过量盐酸除去CO32-，且不影响KCl纯度； CaCO3； 取最后一次洗出液加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀析出．
③由图知，玻璃棒没有靠在三层滤纸上；漏斗颈底端没有贴在烧杯内壁上．
故答案为：玻璃棒没有靠在三层滤纸上；漏斗颈底端没有贴在烧杯内壁上．
④根据钙原子守恒计算氯化钙的质量．
设氯化钙的质量为x．
CaCO3----CaCl2
100 111
W2 x
x=
所以氯化钾的质量为=Wg-
所以氯化钾和氯化钙的质量比为
钨是重要的战略元素，钨可以制造枪械、火箭推进器的喷嘴、切削金属，是一种用途较广的金属．工业上从经过预处理的钨矿原料（主要成分是FeWO4、MnWO4还含有Si、P、As的化合物等）制备WO4，然后通过煅烧还原三氧化钨生产钨粉．其中生产WO3的流程如下：同答下列问题：
（1）上述流程中，操作甲的名称是______．
（2）pH=10的溶液中含有的杂质阴离子有SiO32-、HAsO32-、HAsO42-、HPO42-等．加入H2O2的目的是______，其离子方程式为：______．
（3）钨矿原料“碱分解”时的浸出率与原料中的CaO含量、NaOH浓度、碱用量等都有关系，如下表所示．
钨矿原料碱分解时的浸出率受NaOH浓度等因素影响的关系表
注：碱用量的单位为理论量的倍数
下列说法正确的是______．
A．增大NaOH浓度，浸出率增大
B．增大碱用量，浸出率一定增大
C．增大碱用量，浸出率一定减小
D．原料中CaO的含量增大，则浸出率增大
（4）在“净化”阶段，加入MgCl2的目的是使混合溶液中的其余酸根离子沉淀下来．此时尽量使溶液pH=10，以免产生Mg（0H）2沉淀，溶液中c（Mg2+）应不超过______{Ksp[Mg（OH）2]=5.6×10-12}．
正确答案
解：钨矿原料加入氢氧化钠溶解，得到粗钨酸钠溶液，再加硫酸调节pH=10得含有的杂质阴离子有SiO32-、HAsO32-、HAsO42-、HPO42-等的溶液，加入双氧水，将HAsO32-氧化成HAsO42-，再加氯化镁沉淀SiO32-、HAsO42-、HPO42-等，过滤所得溶液主要为钨酸钠溶液，进一步提纯得到WO4；
（1）根据以上分析，操作甲的名称是过滤，故答案为：过滤；
（2）根据以上分析，加入H2O2的目的是将HAsO32-氧化成HAsO42-，离子方程式为H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O，故答案为：氧化HAsO32-；H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O；
（3）根据图表数据分析，增大NaOH浓度，浸出率增大；增大CaO浓度，浸出率减小；所以增大碱用量，浸出率不一定增大或减小，故选：A；
（4）根据C（Mg2+）=
解析
解：钨矿原料加入氢氧化钠溶解，得到粗钨酸钠溶液，再加硫酸调节pH=10得含有的杂质阴离子有SiO32-、HAsO32-、HAsO42-、HPO42-等的溶液，加入双氧水，将HAsO32-氧化成HAsO42-，再加氯化镁沉淀SiO32-、HAsO42-、HPO42-等，过滤所得溶液主要为钨酸钠溶液，进一步提纯得到WO4；
（1）根据以上分析，操作甲的名称是过滤，故答案为：过滤；
（2）根据以上分析，加入H2O2的目的是将HAsO32-氧化成HAsO42-，离子方程式为H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O，故答案为：氧化HAsO32-；H2O2+HAsO32-═HAsO42-+H2O；
（3）根据图表数据分析，增大NaOH浓度，浸出率增大；增大CaO浓度，浸出率减小；所以增大碱用量，浸出率不一定增大或减小，故选：A；
（4）根据C（Mg2+）=
（2015•长沙校级一模）SO2、NO是大气污染物．吸收SO2 和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下（Ce为铈元素）：
（1）装置Ⅰ中生成HSO3-的离子方程式为______．
（2）含硫各微粒（H2SO3、HSO3-和SO32-）存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X（i）与溶液pH 的关系如图1所示．
①下列说法正确的是______（填字母序号）．
a．pH=8时，溶液中c（HSO3-）＜c（SO32-）
b．pH=7时，溶液中c（Na+）=c（HSO3-）+c（SO32-）
c．为获得尽可能纯的NaHSO3，可将溶液的pH控制在4～5左右
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：______．
（3）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-，写出生成NO3-的离子方程式______．
（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如图2所示．
①生成Ce4+的电极反应式为______．
②生成Ce4+从电解槽的______（填字母序号）口流出．
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2-的浓度为a g•L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2______L．（用含a代数式表示，计算结果保留整数）
正确答案
解：（1）二氧化硫是酸性氧化物，能和强碱氢氧化钠之间发生反应：SO2+OH-=HSO3-，NO和氢氧化钠之间不会反应，故答案为：SO2+OH-=HSO3-；
（2）①a、当溶液的pH=8时，根据图示得到溶液是亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合物，离子浓度大小顺序是：c（Na+）＞c（SO32-）＞c（HSO3-）＞c（OH-）＞c（H+），c（SO32-）＞c（HSO3-），故a正确；
b．pH=7时，溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），溶液中存在电荷守恒：c（H+）+c（Na+）=c（HSO3-）+2c（SO32-）+c（OH-），故溶液中c（Na+）=c（HSO3-）+2c（SO32-），故b错误；
c．图象可知，为获得尽可能纯的NaHSO3，可将溶液的pH控制在4～5左右．故c正确；
故答案为：ac；
②NaHSO3溶液中HSO3-的电离大于水解，HSO3-⇌SO32-+H+，溶液显示酸性，加入CaCl2溶液后，Ca2++SO32-=CaSO3↓使电离平衡右移，
故答案为：HSO3-在溶液中存在电离平衡：HSO3-⇌SO32-+H+，加CaCl2溶液后，Ca2++SO32-=CaSO3↓使电离平衡右移，c（H+）增大；
（3）在酸性环境下，NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应：NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+，
故答案为：NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+；
（4）①电解池的阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为：2HSO3-+4H++4e-=S2O32-+3H2O，阳极电极反应为：Ce3+-e-═Ce4+，故答案为：Ce3+-e-═Ce4+；
②在电解池中，阳极上是Ce3+失电子成为Ce4+的过程，所以生成Ce4+从电解槽的阳极上极a极流出，故答案为：a；
（5）NO2-的浓度为a g•L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，则失去电子数目是：
解析
解：（1）二氧化硫是酸性氧化物，能和强碱氢氧化钠之间发生反应：SO2+OH-=HSO3-，NO和氢氧化钠之间不会反应，故答案为：SO2+OH-=HSO3-；
（2）①a、当溶液的pH=8时，根据图示得到溶液是亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合物，离子浓度大小顺序是：c（Na+）＞c（SO32-）＞c（HSO3-）＞c（OH-）＞c（H+），c（SO32-）＞c（HSO3-），故a正确；
b．pH=7时，溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），溶液中存在电荷守恒：c（H+）+c（Na+）=c（HSO3-）+2c（SO32-）+c（OH-），故溶液中c（Na+）=c（HSO3-）+2c（SO32-），故b错误；
c．图象可知，为获得尽可能纯的NaHSO3，可将溶液的pH控制在4～5左右．故c正确；
故答案为：ac；
②NaHSO3溶液中HSO3-的电离大于水解，HSO3-⇌SO32-+H+，溶液显示酸性，加入CaCl2溶液后，Ca2++SO32-=CaSO3↓使电离平衡右移，
故答案为：HSO3-在溶液中存在电离平衡：HSO3-⇌SO32-+H+，加CaCl2溶液后，Ca2++SO32-=CaSO3↓使电离平衡右移，c（H+）增大；
（3）在酸性环境下，NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应：NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+，
故答案为：NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+；
（4）①电解池的阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为：2HSO3-+4H++4e-=S2O32-+3H2O，阳极电极反应为：Ce3+-e-═Ce4+，故答案为：Ce3+-e-═Ce4+；
②在电解池中，阳极上是Ce3+失电子成为Ce4+的过程，所以生成Ce4+从电解槽的阳极上极a极流出，故答案为：a；
（5）NO2-的浓度为a g•L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，则失去电子数目是：
（2015秋•安徽月考）（1）电解精炼铜阳极的反应为______、______．
（2）电解精炼铜的阳极泥中含有铜和金、银等贵重金属及稀有金属．提炼阳极泥的方法有多种，湿法提炼是其中重要的一种，其主要生产流程如图：
请回答下列问题：
①生产流程中的各步操作都涉及了同一种分离方法，实验室中不能用这种分离方法来分离液态胶体的原因是______．
②固体B用硝酸溶解生成硝酸铅的离子方程式是______．
③反应Ⅰ中肼（N2H4）的作用是______．
④固体C用盐酸、食盐和氯酸钠混合溶液处理后得到H2PtCl6、AuCl3、PdCl2，反应中每消耗1mol氧化剂转移的电子数为______NA（NA为阿伏加德罗常数）；在所得的溶液中通入SO2生成单质金，若得到19.7g单质金，理论上至少需通入______L SO2（标准状况下）．
正确答案
解：（1）电解精炼铜阳极的反应为Cu-2e-═Cu2+；Fe-2e-═Fe2+或 Zn-2e-═Zn2+或Ni-2e-═Ni2+，故答案为：Cu-2e-═Cu2+；Fe-2e-═Fe2+或 Zn-2e-═Zn2+或Ni-2e-═Ni2+；
（2）①胶粒能通过滤纸，故答案为：胶体的分散质（或胶体粒子）能通过滤纸孔隙；
②碳酸铅可与硝酸反应生成硝酸铅，离子方程式是PbCO3+2H+═Pd2++CO2↑+H2O，故答案为：PbCO3+2H+═Pd2++CO2↑+H2O；
③用氨水溶解氯化银变为银氨溶液，最后用N2H4将其还原为银，故答案为：还原剂；
④用盐酸、氯化钠、氯酸钠等将它们溶解得到H2PtCl6、AuCl3、PdCl2，可知1mol氯酸钠被还原为Cl-转移电子6mol；根据氧化还原反应得失电子数相等知3n（Au）=2n（SO2），n（SO2）=
解析
解：（1）电解精炼铜阳极的反应为Cu-2e-═Cu2+；Fe-2e-═Fe2+或 Zn-2e-═Zn2+或Ni-2e-═Ni2+，故答案为：Cu-2e-═Cu2+；Fe-2e-═Fe2+或 Zn-2e-═Zn2+或Ni-2e-═Ni2+；
（2）①胶粒能通过滤纸，故答案为：胶体的分散质（或胶体粒子）能通过滤纸孔隙；
②碳酸铅可与硝酸反应生成硝酸铅，离子方程式是PbCO3+2H+═Pd2++CO2↑+H2O，故答案为：PbCO3+2H+═Pd2++CO2↑+H2O；
③用氨水溶解氯化银变为银氨溶液，最后用N2H4将其还原为银，故答案为：还原剂；
④用盐酸、氯化钠、氯酸钠等将它们溶解得到H2PtCl6、AuCl3、PdCl2，可知1mol氯酸钠被还原为Cl-转移电子6mol；根据氧化还原反应得失电子数相等知3n（Au）=2n（SO2），n（SO2）=
某电镀铜厂有两种废水，分别含有CN-和Cr2O72-等有毒离子，拟用NaClO和Na2S2O3按照下列流程进行处理．
请完成下列填空：
（1）HCN有剧毒，电子式是______，其分子属于______（填“极性”、“非极性”）分子．
（2）表示原子结构的化学用语有：原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式．从中选择最详尽描述核外电子运动状态的方式，来表示氧原子的最外层电子的运动状态：______，其中最外层有______种不同能量的电子．
（3）下列事实能说明氯与硫两元素非金属性相对强弱的是______．
a．相同条件下水溶液的pH：NaClO＞Na2S2O3 b．还原性：H2S＞HCl
c．相同条件下水溶液的酸性：HClO3＞H2SO3 d．稳定性：HCl＞H2S
（4）写出流程③的离子方程式为：______．
（5）反应③中，每消耗0.5mol Cr2O72-转移的电子数为______；
（6）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续加至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量Na2S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，解释产生该现象的原因______．
正确答案
解：（1）HCN是共价化合物，电子式为：
故答案为：
（2）轨道表示式可以详尽描述氧原子的核外电子运动状态的方式，即
故答案为：2；
（3）a．相同条件下水溶液的pH：NaClO＞Na2S2O3，则酸性是：HClO＜H2S2O3，但是元素对应最高价氧化物的水化物的酸性强弱才能说明氯元素的非金属性比硫元素强，故a错误；
b．还原性：H2S＞HCl，即氯气与H2S能发生置换反应，说明氯气的氧化性大于S，元素的非金属性Cl大于S，故b正确；
c．相同条件下水溶液的酸性：HClO3＞H2SO3，但是元素对应最高价氧化物的水化物的酸性强弱才能说明氯元素的非金属性比硫元素强，故c错误；
d．元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，氯化氢比硫化氢稳定，稳定性：HCl＞H2S，故d正确；
故选bd；
（4）在酸性环境下，重铬酸根离子氧化性可将硫代硫酸根离子氧化为硫酸根离子，自身被还原为Cr3+，即3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=6SO42-+8Cr3++13H2O，
故答案为：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=6SO42-+8Cr3++13H2O；
（5）根据反应：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=6SO42-+8Cr3++13H2O，每4molCr2O72-被还原转移的电子是24mol，所以每0.5molCr2O72-转移的电子数3.0A（或1.806×1024），故答案为：3.0A（或1.806×1024）；
（6）因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，CuS比Cu（OH）2更难溶，则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化，
故答案为：待检水样中还有Cu2+，加碱发生Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）+S2-（aq）═CuS（s）+2OH-（aq），使沉淀向更难溶方向转化．
解析
解：（1）HCN是共价化合物，电子式为：
故答案为：
（2）轨道表示式可以详尽描述氧原子的核外电子运动状态的方式，即
故答案为：2；
（3）a．相同条件下水溶液的pH：NaClO＞Na2S2O3，则酸性是：HClO＜H2S2O3，但是元素对应最高价氧化物的水化物的酸性强弱才能说明氯元素的非金属性比硫元素强，故a错误；
b．还原性：H2S＞HCl，即氯气与H2S能发生置换反应，说明氯气的氧化性大于S，元素的非金属性Cl大于S，故b正确；
c．相同条件下水溶液的酸性：HClO3＞H2SO3，但是元素对应最高价氧化物的水化物的酸性强弱才能说明氯元素的非金属性比硫元素强，故c错误；
d．元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，氯化氢比硫化氢稳定，稳定性：HCl＞H2S，故d正确；
故选bd；
（4）在酸性环境下，重铬酸根离子氧化性可将硫代硫酸根离子氧化为硫酸根离子，自身被还原为Cr3+，即3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=6SO42-+8Cr3++13H2O，
故答案为：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=6SO42-+8Cr3++13H2O；
（5）根据反应：3S2O32-+4Cr2O72-+26H+=6SO42-+8Cr3++13H2O，每4molCr2O72-被还原转移的电子是24mol，所以每0.5molCr2O72-转移的电子数3.0A（或1.806×1024），故答案为：3.0A（或1.806×1024）；
（6）因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，CuS比Cu（OH）2更难溶，则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化，
故答案为：待检水样中还有Cu2+，加碱发生Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）+S2-（aq）═CuS（s）+2OH-（aq），使沉淀向更难溶方向转化．
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