- 气体的检验
- 共1690题
CuCl2常用于颜料、木材防腐等工业，并用作消毒剂、媒染剂、催化剂．工业上用粗制的氧化铜粉末（含杂质FeO和SiO2）来制取无水CuCl2的流程如下：
已知：Fe3+、Fe2+、Cu2+转化为相应的氢氧化物，开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：
（1）第②步反应的离子方程式为______．
（2）滤渣A的成分有______（填化学式），检验滤液C中的Fe3+离子是否除尽的方法是______．
（3）第④步蒸发操作必要的仪器有铁架台（含铁圈）、坩埚钳、石棉网、______．需要在氯化氢气流中蒸干制取无水氯化铜的原因是______．
（4）称取30.250g已制得的无水CuCl2产品（含少量FeCl3杂质），溶于水中，加入过量的铁粉充分反应后过滤，得250mL滤液，量取25.00mL滤液于锥形瓶中，用0.100mol∙L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积平均为46.00mL，则该无水CuCl2产品中CuCl2的质量分数为______（用小数表示，计算结果保留2位小数）．
正确答案
解：粗制的氧化铜粉末（含FeO和SiO2杂质），加入盐酸，CuO+2HCl═CuCl2+H2O，FeO+2HCl═FeCl2+H2O，二氧化硅和盐酸不反应，滤渣A为SiO2，滤液A为：CuCl2、FeCl2，加氯水，氯气具有氧化性氧化亚铁离子2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，滤液B为：Fe3+、Cu2+、Cl-，加入氧化铜，氧化铜和氢离子反应，促进水解反应右移，Fe3++3H2O⇌Fe（0H）3+3H+，调节PH至3.2，形成氢氧化铁沉淀，氯化铜水溶液中铜离子水解，在氯化氢气流中加热抑制氯化铜水解得到氯化铜固体，
（1）氯气具有氧化性，亚铁离子具有还原性，第②步加入氯水，发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（2）粗制的氧化铜粉末（含FeO和SiO2杂质），加入盐酸，CuO+2HCl═CuCl2+H2O，FeO+2HCl═FeCl2+H2O，二氧化硅和盐酸不反应，CuCl2、FeCl2易溶于水，二氧化硅和酸不反应，难溶于水，所以滤渣A为SiO2，Fe3+与硫氰化钾溶液反应，使溶液变红色，所以检验滤液B中是否含Fe3+离子的方法为：取少量滤液C，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3+，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+，
故答案为：SiO2；取少量滤液C于试管中，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变血红色，证明滤液C中Fe3+未除尽，反之未除尽；
（3）蒸发时，需要使用蒸发皿；需要铁架台和铁圈支撑蒸发皿；需要玻璃棒进行搅拌，以防止液体受热不均匀，造成液体飞溅；需要酒精灯进行加热；坩埚钳用于夹持蒸发皿，滤液C是氯化铜溶液，制取无水CuCl2时，需在HCl气体中蒸干是防止氯化铜水解，HCl抑制CuCl2水解；
故答案为：酒精灯、蒸发皿、玻璃棒；HCl抑制CuCl2水解；
（4）称取30.250g已制得的无水CuCl2产品（含0.0204molFeCl3杂质），溶于水中，加入过量的铁粉，Fe+Cu2+=Fe2++Cu，Fe+2Fe3+=3Fe2+，用0.100mol•L-1酸性KMnO4溶液滴定5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++2Mn2++4H2O，25mL样品溶液消耗高锰酸钾的物质的量为0.046L×0.100mol/L=4.6×10-3mol，可知250mL溶液可以消耗高锰酸钾的物质的量为4.6×10-3mol×
故答案为：0.89．
解析
解：粗制的氧化铜粉末（含FeO和SiO2杂质），加入盐酸，CuO+2HCl═CuCl2+H2O，FeO+2HCl═FeCl2+H2O，二氧化硅和盐酸不反应，滤渣A为SiO2，滤液A为：CuCl2、FeCl2，加氯水，氯气具有氧化性氧化亚铁离子2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，滤液B为：Fe3+、Cu2+、Cl-，加入氧化铜，氧化铜和氢离子反应，促进水解反应右移，Fe3++3H2O⇌Fe（0H）3+3H+，调节PH至3.2，形成氢氧化铁沉淀，氯化铜水溶液中铜离子水解，在氯化氢气流中加热抑制氯化铜水解得到氯化铜固体，
（1）氯气具有氧化性，亚铁离子具有还原性，第②步加入氯水，发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（2）粗制的氧化铜粉末（含FeO和SiO2杂质），加入盐酸，CuO+2HCl═CuCl2+H2O，FeO+2HCl═FeCl2+H2O，二氧化硅和盐酸不反应，CuCl2、FeCl2易溶于水，二氧化硅和酸不反应，难溶于水，所以滤渣A为SiO2，Fe3+与硫氰化钾溶液反应，使溶液变红色，所以检验滤液B中是否含Fe3+离子的方法为：取少量滤液C，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3+，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+，
故答案为：SiO2；取少量滤液C于试管中，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变血红色，证明滤液C中Fe3+未除尽，反之未除尽；
（3）蒸发时，需要使用蒸发皿；需要铁架台和铁圈支撑蒸发皿；需要玻璃棒进行搅拌，以防止液体受热不均匀，造成液体飞溅；需要酒精灯进行加热；坩埚钳用于夹持蒸发皿，滤液C是氯化铜溶液，制取无水CuCl2时，需在HCl气体中蒸干是防止氯化铜水解，HCl抑制CuCl2水解；
故答案为：酒精灯、蒸发皿、玻璃棒；HCl抑制CuCl2水解；
（4）称取30.250g已制得的无水CuCl2产品（含0.0204molFeCl3杂质），溶于水中，加入过量的铁粉，Fe+Cu2+=Fe2++Cu，Fe+2Fe3+=3Fe2+，用0.100mol•L-1酸性KMnO4溶液滴定5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++2Mn2++4H2O，25mL样品溶液消耗高锰酸钾的物质的量为0.046L×0.100mol/L=4.6×10-3mol，可知250mL溶液可以消耗高锰酸钾的物质的量为4.6×10-3mol×
故答案为：0.89．
实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在园底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏（如下图所示），得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品．请回答下列问题：（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃）
（1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入几块碎瓷片，其目的是______
（2）在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是：______．
（3）在该实验中，若用1mol乙醇和1mol 乙酸在浓硫酸作用下加热，充分反应，能否生成1mol乙酸乙酯？______，原因是______
（4）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图．请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法．试剂a是______，试剂b是______；分离方法①是______，分离方法②是______，分离方法③是______．
（5）在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是______
（6）写出C→D 反应的化学方程式______．
正确答案
解：（1）加入碎瓷片可防止液体暴沸，故答案为：防止烧瓶中液体暴沸；
（2）浓硫酸溶于水放出大量的热，且密度比水大，为防止酸液飞溅，应先在烧瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶，边加边振荡，
故答案为：先在烧瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶，边加边振荡；
（3）乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的反应为可逆反应，反应物不能完全转化，
故答案为：否；该反应是可逆反应，反应不能进行到底；
（4）用饱和碳酸钠溶液分离混合物，经分液之后可得乙酸钠和乙醇的混合液，蒸馏后可得乙酸钠，加入硫酸后蒸馏可得乙酸，
故答案为：饱和碳酸钠溶液；浓硫酸；分液；蒸馏；蒸馏；
（5）无水碳酸钠能与水反应生成碳酸钠的结晶水合物，可用无水碳酸钠除去乙酸乙酯中的少量水，
故答案为：除去乙酸乙酯中混有的少量水；
（6）C→D 反应为硫酸与乙酸钠反应生成乙酸的过程，反应的化学方程式为2CH3COONa+H2SO4=Na2SO4+2CH3COOH，
故答案为：2CH3COONa+H2SO4=Na2SO4+2CH3COOH．
解析
解：（1）加入碎瓷片可防止液体暴沸，故答案为：防止烧瓶中液体暴沸；
（2）浓硫酸溶于水放出大量的热，且密度比水大，为防止酸液飞溅，应先在烧瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶，边加边振荡，
故答案为：先在烧瓶中加入一定量的乙醇，然后慢慢将浓硫酸加入烧瓶，边加边振荡；
（3）乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的反应为可逆反应，反应物不能完全转化，
故答案为：否；该反应是可逆反应，反应不能进行到底；
（4）用饱和碳酸钠溶液分离混合物，经分液之后可得乙酸钠和乙醇的混合液，蒸馏后可得乙酸钠，加入硫酸后蒸馏可得乙酸，
故答案为：饱和碳酸钠溶液；浓硫酸；分液；蒸馏；蒸馏；
（5）无水碳酸钠能与水反应生成碳酸钠的结晶水合物，可用无水碳酸钠除去乙酸乙酯中的少量水，
故答案为：除去乙酸乙酯中混有的少量水；
（6）C→D 反应为硫酸与乙酸钠反应生成乙酸的过程，反应的化学方程式为2CH3COONa+H2SO4=Na2SO4+2CH3COOH，
故答案为：2CH3COONa+H2SO4=Na2SO4+2CH3COOH．
回收锌锰废电池可生产硫酸锌、碳酸锰等．原料锰粉主要成分为MnO2和碳，含少量锌和铁．焙烧反应之一为：MnO2+C═MnO+CO↑．生产工业级碳酸锰流程如图：
回答下列问题：
（1）第二步用稀H2SO4浸取时需加热，其原因是：______．
（2）第三步加入过量酸化的H2O2溶液，其目的是______，离子方程式为______；然后将pH调到7.8-8.7（四种离子沉淀的pH范围如右表），其目的是______．
正确答案
解：MnO2和碳以及少量锌和铁在焙烧时的反应为：MnO2+C
（1）第二步用稀H2SO4浸取时需加热，这样可以增大浸出速率，提高单位时间浸出物的产率，故答案为：增大浸出速率，提高单位时间浸出物的产率；
（2）第三步向硫酸锰、硫酸亚铁以及硫酸锌的混合液中加入双氧水，可以将亚铁离子氧化为铁离子：2Fe2++H2O2+4H+═2Fe3++2H2O，然后根据四种离子沉淀的pH范围表，将pH调到7.8-8.7，可以使Fe3+、Zn2+沉淀完全，溶液中只留下Mn2+；
故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；2Fe2++H2O2+4H+═2Fe3++2H2O；使Fe3+、Zn2+沉淀完全，溶液中只留下Mn2+．
解析
解：MnO2和碳以及少量锌和铁在焙烧时的反应为：MnO2+C
（1）第二步用稀H2SO4浸取时需加热，这样可以增大浸出速率，提高单位时间浸出物的产率，故答案为：增大浸出速率，提高单位时间浸出物的产率；
（2）第三步向硫酸锰、硫酸亚铁以及硫酸锌的混合液中加入双氧水，可以将亚铁离子氧化为铁离子：2Fe2++H2O2+4H+═2Fe3++2H2O，然后根据四种离子沉淀的pH范围表，将pH调到7.8-8.7，可以使Fe3+、Zn2+沉淀完全，溶液中只留下Mn2+；
故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；2Fe2++H2O2+4H+═2Fe3++2H2O；使Fe3+、Zn2+沉淀完全，溶液中只留下Mn2+．
毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的流程如下：
（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是______．实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的______．
a．烧杯 b．容量瓶 c．玻璃棒 d．滴定管
（2）加入NH3•H2O调节pH=8可除去______（填离子符号），滤渣Ⅱ中含______（填化学式）．加入H2C2O4时应避免过量，原因是______．
已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9
（3）利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行．
已知：2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H20 Ba2++CrO42-═BaCrO4↓
步骤Ⅰ移取xml一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol•L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL．
步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol•L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL．
滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的______（填“上方”或“下方”）．BaCl2溶液的浓度为______mol•L-1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将______（填“偏大”或“偏小”）．
正确答案
解：（1）化学反应的速率与反应物的接触面积有关，毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，可以增大反应物的接触面积，增大反应速率，溶液中质量分数=
故答案为：增大接触面积从而使反应速率加快；ac；
（2）根据流程图和表中数据可知：Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，加入氨水，调pH为8，Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+，Fe3+完全沉淀，滤渣1为Fe（OH）3，加入氢氧化钠调节PH=12.5，Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg（OH）2、Ca（OH）2，溶液中主要含Ca2+、Ba2+，Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9，易形成CaC2O4沉淀，加入H2C2O4时应避免过量，防止CaC2O4沉淀完全后，过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少，
故答案为：Fe3+；Mg（OH）2、Ca（OH）2；H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少；
（3）无论酸式还是碱式滴定管，0刻度都位于滴定管的上方；步骤Ⅱ：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol•L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL，则发生2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H20 的盐酸的物质的量为：V1×10-3×bmol，步骤Ⅰ：用b mol•L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL，加入的总盐酸的物质的量：V0×10-3×bmol，Ba2++CrO42-═BaCrO4↓，与Ba2+反应的CrO42-的物质的量为V0×10-3×bmol-V1×10-3×bmol=（V0-V1）b×10-3mol，步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，所以BaCl2溶液的浓度为：
故答案为：上方；
解析
解：（1）化学反应的速率与反应物的接触面积有关，毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，可以增大反应物的接触面积，增大反应速率，溶液中质量分数=
故答案为：增大接触面积从而使反应速率加快；ac；
（2）根据流程图和表中数据可知：Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，加入氨水，调pH为8，Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+，Fe3+完全沉淀，滤渣1为Fe（OH）3，加入氢氧化钠调节PH=12.5，Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg（OH）2、Ca（OH）2，溶液中主要含Ca2+、Ba2+，Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9，易形成CaC2O4沉淀，加入H2C2O4时应避免过量，防止CaC2O4沉淀完全后，过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少，
故答案为：Fe3+；Mg（OH）2、Ca（OH）2；H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少；
（3）无论酸式还是碱式滴定管，0刻度都位于滴定管的上方；步骤Ⅱ：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol•L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL，则发生2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H20 的盐酸的物质的量为：V1×10-3×bmol，步骤Ⅰ：用b mol•L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL，加入的总盐酸的物质的量：V0×10-3×bmol，Ba2++CrO42-═BaCrO4↓，与Ba2+反应的CrO42-的物质的量为V0×10-3×bmol-V1×10-3×bmol=（V0-V1）b×10-3mol，步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，所以BaCl2溶液的浓度为：
故答案为：上方；
实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：
（1）为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入______（填“A”或“B”），再滴加另一反应物．
（2）如图乙所示，过滤操作中的一处错误是______．
（3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是______．高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是______．
（4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置（如图甲）制备．
装置B盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是______．F中试剂的作用是______．
正确答案
解：MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应会得到氢氧化镁以及氢氧化铝的混合物沉淀，将沉淀洗涤干燥进行焙烧可以得到MgAl2O4，
（1）如先加入MgCl2、AlCl3的混合溶液，再加氨水，氨水少量，应先生成氢氧化镁沉淀，反之，先加氨水，因氨水足量，则同时生成沉淀，故答案为：B；
（2）过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁，防止液体溅出，故答案为：漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁；
（3）沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净，高温焙烧固体应在坩埚中进行，
故答案为：AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）；坩埚；
（4）金属铝可以的氯气之间发生反应生成氯化铝，因为氯化铝遇潮湿空气即产生大量白雾，并且能和HCl反应，制得的氯气中含有氯化氢和水，应该除去，并且要防止空气中水的干扰，F可以吸收水分，防止生成的氯化铝变质，
B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，G是吸收反应剩余的氯气．
故答案为：除去HCl；吸收水蒸气．
解析
解：MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应会得到氢氧化镁以及氢氧化铝的混合物沉淀，将沉淀洗涤干燥进行焙烧可以得到MgAl2O4，
（1）如先加入MgCl2、AlCl3的混合溶液，再加氨水，氨水少量，应先生成氢氧化镁沉淀，反之，先加氨水，因氨水足量，则同时生成沉淀，故答案为：B；
（2）过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁，防止液体溅出，故答案为：漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁；
（3）沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净，高温焙烧固体应在坩埚中进行，
故答案为：AgNO3溶液（或硝酸酸性的AgNO3溶液）；坩埚；
（4）金属铝可以的氯气之间发生反应生成氯化铝，因为氯化铝遇潮湿空气即产生大量白雾，并且能和HCl反应，制得的氯气中含有氯化氢和水，应该除去，并且要防止空气中水的干扰，F可以吸收水分，防止生成的氯化铝变质，
B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，G是吸收反应剩余的氯气．
故答案为：除去HCl；吸收水蒸气．
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