- 气体的检验
- 共1690题
（2015秋•福建校级月考）某混合物甲中含有明矾[KAl（SO4）2]、Al2O3和Fe2O3．在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化：
请回答下列问题：
（1）写出A、B、D的化学式：A______、B______、D______．
（2）试剂a最好选用______（选填A、B、C、D）．
A．NaOH溶液 B．稀盐酸 C．二氧化碳 D．氨水
（3）写出反应①的离子方程式：______．
（4）固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为______．
正确答案
解：KAl（SO4）2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物甲加水溶解后，溶液中是KAl（SO4）2，沉淀是Al2O3和Fe2O3；向沉淀中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al（OH）3沉淀和碳酸氢钠，Al（OH）3受热分解生成B为Al2O3，电解熔融氧化铝B得到气体D为O2，固体A为Al；向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4 和（NH4）2SO4；
（1）由上述分析可知，A为Al，B为Al2O3，D为O2，故答案为：Al；Al2O3；O2 ；
（2）依据流程分析，向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子，应向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4 和（NH4）2SO4；
，故答案为：D；
（3）反应①中二氧化碳过量，反应生成沉淀和碳酸氢钠，向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al（OH）3沉淀和碳酸氢钠，其离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-；
（4）向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子，应向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4 和（NH4）2SO4；固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为K2SO4 和（NH4）2SO4；
故答案为：K2SO4 和（NH4）2SO4；
解析
解：KAl（SO4）2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物甲加水溶解后，溶液中是KAl（SO4）2，沉淀是Al2O3和Fe2O3；向沉淀中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al（OH）3沉淀和碳酸氢钠，Al（OH）3受热分解生成B为Al2O3，电解熔融氧化铝B得到气体D为O2，固体A为Al；向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4 和（NH4）2SO4；
（1）由上述分析可知，A为Al，B为Al2O3，D为O2，故答案为：Al；Al2O3；O2 ；
（2）依据流程分析，向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子，应向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4 和（NH4）2SO4；
，故答案为：D；
（3）反应①中二氧化碳过量，反应生成沉淀和碳酸氢钠，向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al（OH）3沉淀和碳酸氢钠，其离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-；
（4）向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子，应向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4 和（NH4）2SO4；固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为K2SO4 和（NH4）2SO4；
故答案为：K2SO4 和（NH4）2SO4；
为提纯含NaCl和Na2SO4两种杂质的NaNO3溶液，且逐一分离出杂质，某同学设计了如下的实验流程：
（1）操作①②③的名称都是______（填操作名称）．
（2）写出试剂的名称：试剂1______；试剂2______．
（3）操作③之前加入Na2CO3的目的是______．
（4）加入试剂4后，发生反应的离子方程式为______．控制试剂4的加入量“适量”的方法是______．
正确答案
过滤
BaCl2[或Ba（NO3）2]
AgNO3
除去溶液中过量的Ag+、Ba2+
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
如果不再冒气泡，则停止加入硝酸
解析
解：分离溶液中的Cl-，应加入AgNO3，分离溶液中的SO42-，应加入BaCl2[或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，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BaCl2[或Ba（NO3）2]，试剂2为AgNO3，试剂3为Na2CO3，试剂4为HNO3，
（1）由以上分析知操作①②③的名称都是过滤，故答案为：过滤；
（2）由以上分析知试剂1为BaCl2[或Ba（NO3）2]，试剂2为AgNO3，故答案为：BaCl2[或Ba（NO3）2]；AgNO3；
（3）加入过量的BaCl2[或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+，在操作②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）加入硝酸后，反应离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O，由于是产生二氧化碳气体，可以通过观察气泡的产生判断加入硝酸的量，故答案为：CO32-+2H+=CO2↑+H2O；如果不再冒气泡，则停止加入硝酸．
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．
以铬铁矿（主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料生产化工原料红矾钠（主要成分为重铬酸钠：Na2Cr2O7•2H2O），其主要工艺流程如下：
查阅资料得知：在碱性条件下，某些氧化剂能将Cr3+转化为CrO42-．
回答下列问题：
（1）为了提高铬铁矿中Cr3+的浸出率，可采取的措施有（填两项）：______、______．
（2）实验室中操作①②中用到的硅酸盐质的主要仪器有______（填仪器名称）．
（3）固体A中含有的物质是______，固体C中含有的物质是______．
（4）写出溶液D转化为溶液E过程中反应的离子方程式______．
（5）酸化过程是使CrO42-转化为Cr2O72-，写出该反应的离子方程式______．
（6）将溶液F经过下列操作：蒸发浓缩，冷却结晶，______，______，干燥即得红矾钠．
正确答案
解：铬铁矿（主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质），加入过量稀硫酸，固体A为SiO2，溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+，在B中加入氧化剂，可生成Fe3+，调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+，生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，即固体C，溶液D含有Cr3+，在溶液D中加入H2O2和NaOH，发生氧化还原反应，溶液E含有Na2CrO4，酸化可得Na2Cr2O7，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶过滤，洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O．
（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是：延长浸取时间、加快溶解速度、将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等措施，
故答案为：适当升高溶液温度；将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等；
（2）实验室中操作①②都为过滤，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯，所以过滤操作时用到的硅酸盐质的主要仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，
故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）铬铁矿（主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质），加入过量稀硫酸，FeO+H2SO4=FeSO4+H2O，Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O，Cr2O3+3H2SO4=Cr2（SO4）3+3H2O，SiO2和硫酸不反应，固体A为SiO2，溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+，在B中加入氧化剂，可生成Fe3+，调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+，生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，即固体C，
故答案为：SiO2；Al（OH）3 和Fe（OH）3；
（4）溶液D含有Cr3+，在溶液D中加入H2O2和NaOH，发生氧化还原反应，Cr3+～CrO42-，铬化合价（+3→+6），H2O2～H2O，氧化合价（-1→0），反应为：10OH-+2Cr3++3H2O2=2CrO42-+8H2O，
故答案为：10OH-+2Cr3++3H2O2=2CrO42-+8H2O；
（5）酸化使CrO42-转化为Cr2O72-，反应的离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，故答案为：2H++2CrO42-=Cr2O72-+H2O；
（6）溶液E含有Na2CrO4，酸化可得Na2Cr2O7，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶过滤，洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O，故答案为：过滤；洗涤．
解析
解：铬铁矿（主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质），加入过量稀硫酸，固体A为SiO2，溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+，在B中加入氧化剂，可生成Fe3+，调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+，生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，即固体C，溶液D含有Cr3+，在溶液D中加入H2O2和NaOH，发生氧化还原反应，溶液E含有Na2CrO4，酸化可得Na2Cr2O7，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶过滤，洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O．
（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是：延长浸取时间、加快溶解速度、将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等措施，
故答案为：适当升高溶液温度；将铬铁矿进行粉碎、搅拌或适当增大硫酸的浓度等；
（2）实验室中操作①②都为过滤，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯，所以过滤操作时用到的硅酸盐质的主要仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，
故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）铬铁矿（主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质），加入过量稀硫酸，FeO+H2SO4=FeSO4+H2O，Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O，Cr2O3+3H2SO4=Cr2（SO4）3+3H2O，SiO2和硫酸不反应，固体A为SiO2，溶液B中含有Cr3+、Al3+、Fe2+，在B中加入氧化剂，可生成Fe3+，调节溶液pH可除去Fe3+、Al3+，生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，即固体C，
故答案为：SiO2；Al（OH）3 和Fe（OH）3；
（4）溶液D含有Cr3+，在溶液D中加入H2O2和NaOH，发生氧化还原反应，Cr3+～CrO42-，铬化合价（+3→+6），H2O2～H2O，氧化合价（-1→0），反应为：10OH-+2Cr3++3H2O2=2CrO42-+8H2O，
故答案为：10OH-+2Cr3++3H2O2=2CrO42-+8H2O；
（5）酸化使CrO42-转化为Cr2O72-，反应的离子方程式为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，故答案为：2H++2CrO42-=Cr2O72-+H2O；
（6）溶液E含有Na2CrO4，酸化可得Na2Cr2O7，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶过滤，洗涤干燥可得Na2Cr2O7•2H2O，故答案为：过滤；洗涤．
某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+．为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜．请根据流程图，在方框和括号内填写物质名称（或主要成分的化学式）或操作方法，完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案．
（1）操作②的名称为______，所需要的玻璃仪器为______、______、烧杯．
（2）试剂⑤的化学式为______，发生的化学方程式为______．
（3）为验证溶液⑧中含有SO42-：取少量的溶液⑧于试管中，先加入______再加入______，若观察到有白色沉淀，则说明溶液⑧中含有SO42-．
正确答案
解：工业废水中含大量硫酸亚铁、Cu2+和少量的Na+，从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，结合流程可知，①为Fe，操作②为过滤，则E中主要含硫酸亚铁，③中含Cu、Fe，加入⑤为H2SO4，操作⑥为过滤，得到⑦为Cu，⑧中主要含FeSO4，操作⑨为蒸发、浓缩、结晶、过滤，可得到FeSO4.7H2O，
（1）操作②的名称为过滤，所需要的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯，故答案为：过滤；漏斗；玻璃棒；
（2）试剂⑤的化学式为H2SO4，化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故答案为：H2SO4；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（3）先加入足量稀盐酸再加入少量BaCl2溶液，若观察到有白色沉淀，则说明溶液⑧中含有SO42-，故答案为：足量稀盐酸；少量BaCl2溶液．
解析
解：工业废水中含大量硫酸亚铁、Cu2+和少量的Na+，从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，结合流程可知，①为Fe，操作②为过滤，则E中主要含硫酸亚铁，③中含Cu、Fe，加入⑤为H2SO4，操作⑥为过滤，得到⑦为Cu，⑧中主要含FeSO4，操作⑨为蒸发、浓缩、结晶、过滤，可得到FeSO4.7H2O，
（1）操作②的名称为过滤，所需要的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯，故答案为：过滤；漏斗；玻璃棒；
（2）试剂⑤的化学式为H2SO4，化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故答案为：H2SO4；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（3）先加入足量稀盐酸再加入少量BaCl2溶液，若观察到有白色沉淀，则说明溶液⑧中含有SO42-，故答案为：足量稀盐酸；少量BaCl2溶液．
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