- 气体的检验
- 共1690题
现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它们的性质如下表，据此，将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是（ ）
正确答案
解析
解：根据表中数据知，乙二醇和丙三醇的溶解性相同，密度及熔点相近，但沸点相差较大，可以利用其沸点的不同将两种物质分离，该方法称为蒸馏，故选D．
蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SO2组成，由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如图1：
（1）蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是______．
（2）进行I操作时，控制溶液的pH=7.8（有关氢氧化物沉淀的pH见下表），Ca（OH）2不能过量，若Ca（OH）2过量可能会导致______溶解，产生______沉淀．
（3）从沉淀混合物A中提取红色氧化物作为颜料，先向沉淀物A中加入（填所加物质的化学式），然后______、______、灼烧（填实验操作名称）．灼烧操作需在______中进行（填写仪器名称），上述实验中，可以循环利用的物质是______（填化学式）．
（4）现设计实验，确定产品aMgCO3•bMg（OH）2•cH2O中a、b、c的值，请写出下列实验步骤中所需要测定的项目（可用试剂：浓硫酸、碱石灰、氢氧化钠溶液、澄清石灰水）：①样品称量，②高温分解，③测出水蒸气的质量，④______，⑤称量MgO的质量．
（5）从下列仪器图2中（装有必要的试剂）中选择完成上述实验所必需的仪器，连接一套装置______（选择仪器代号，可重复使用，用“A→B→…→”表示）
（6）18.2g产品完全分解后．产生6.6gCO2和8．OgMgO，由此可知，产品的化学式中 a=______，b=______，c=______．
正确答案
Fe3+、Al3+
Al（OH）3
Mg（OH）2
过滤
洗涤
坩埚
CO2
测出二氧化碳的质量
A→C→D→D
3
1
3
解析
解：（1）蛇纹石加盐酸溶解，MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解，反应方程式分别为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O．而SiO2不与盐酸反应，以沉淀的形式除去．故答案为：Fe3+、Al3+；
（2）由（1）知，此时溶液中除了Mg2+外，还含有Fe3+、Al3+杂质，需除去Fe3+、Al3+但不能损失Mg2+，因Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+和Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，利用平衡移动的原理，消耗H+使上述水解平衡向正反应方向移动，除去Fe3+、Al3+，加Ca（OH）2需将溶液的pH控制在7～8，若pH过高，会导致生成的Al（OH）3发生反应Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O溶解，Mg（OH）2在pH为9.4时开始沉淀，所以碱性增强Mg（OH）2会沉淀，同时Mg2+也因转化为沉淀而损失．
故答案为：Al（OH）3 Mg（OH）2；
（3）从实验步骤图知：沉淀混合物为Fe（OH）3和Al（OH）3，红色氧化物是沉淀物Fe（OH）3分解后得到的Fe2O3，所以得先加碱把Al（OH）3除掉，反应为：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，然后过滤洗涤灼烧即可；从实验步骤图知：上述实验中，步骤Ⅱ中通二氧化碳，生成碳酸钙，碳酸钙分解可得到二氧化碳，作为第Ⅱ步的原料，碱式碳酸镁分解得到CO2，可以循环使用的物质是CaCO3或CO2．
故答案为：NaOH或Ca（OH）2；过滤；洗涤；坩埚；CO2；
（4）利用碱石灰吸收CO2前后的质量差求二氧化碳质量，故答案为：测出二氧化碳的质量；
（5）加热用A，吸收水蒸气用浓硫酸，用碱石灰吸收二氧化碳，第二个碱石灰可防止空气中的二氧化碳和水进入装置，故答案为：A→C→D→D；
（6）m（样品）=18.2g，m（CO2）=6.6g，m（MgO）=8.0g，碱式碳酸镁分解：aMgCO3・bMg（OH）2・cH2O 
电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板．废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，应考虑回收利用．按如下流程在实验室进行实验：从废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用．
（1）写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的化学方程式：______．
（2）检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是______．
（3）“过滤”用到的玻璃仪器有：普通漏斗、______．
（4）废液中加入过量①后，发生反应的离子方程式：______．
（5）上述流程中取废液200mL，其中含CuCl2 1.5mol•L-1、FeCl2 3.0mol•L-1、FeCl3 1.0mol•L-1，若要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于______g；将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于______mol．
（6）某化学兴趣小组利用在下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液．
制备Cl2的化学方程式为：______．
该装置不完整，请在所给虚线框内画出所缺部分，并标注试剂．
正确答案
解：（1）氯化铁与铜反应生成氯化亚铁与氯化铁，反应方程式为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，
故答案为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2；
（2）检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，取少量溶液与试管中，滴加KSCN溶液，发生反应Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3，溶液变红，说明Fe3+存在，
故答案为：取少量废腐蚀液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+；
（3）过滤中用到的仪器有：铁架台、玻璃棒、烧杯、漏斗等，其中用到的三种玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒；烧杯用来盛放液体，漏斗用于过滤，玻璃棒用来引流和搅拌．
故答案为：烧杯、玻璃棒；
（4）该实验制取的是氯化铁溶液，金属①是铁；滤液②是氯化亚铁溶液；加入的铁过量，滤渣③是铁和铜；制取的是氯化铁，溶解铁，④加入应该是盐酸；所以废液中加入过量①铁后，发生的离子反应为2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，
故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu；
（5）由2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu
0.2mol 0.1mol 0.3mol 0.3mol
则要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于0.4mol×56g/mol=22.4g；
反应后n（FeCl2）=0.3mol+0.3mol+0.6mol=1.2mol，
由2FeCl2+Cl2=2FeCl3可知，铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于
故答案为：22.4；0.6；
（6）实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）
故答案为：MnO2+4HCl（浓）
解析
解：（1）氯化铁与铜反应生成氯化亚铁与氯化铁，反应方程式为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，
故答案为：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2；
（2）检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，取少量溶液与试管中，滴加KSCN溶液，发生反应Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3，溶液变红，说明Fe3+存在，
故答案为：取少量废腐蚀液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+；
（3）过滤中用到的仪器有：铁架台、玻璃棒、烧杯、漏斗等，其中用到的三种玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒；烧杯用来盛放液体，漏斗用于过滤，玻璃棒用来引流和搅拌．
故答案为：烧杯、玻璃棒；
（4）该实验制取的是氯化铁溶液，金属①是铁；滤液②是氯化亚铁溶液；加入的铁过量，滤渣③是铁和铜；制取的是氯化铁，溶解铁，④加入应该是盐酸；所以废液中加入过量①铁后，发生的离子反应为2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，
故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu；
（5）由2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu
0.2mol 0.1mol 0.3mol 0.3mol
则要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于0.4mol×56g/mol=22.4g；
反应后n（FeCl2）=0.3mol+0.3mol+0.6mol=1.2mol，
由2FeCl2+Cl2=2FeCl3可知，铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于
故答案为：22.4；0.6；
（6）实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）
故答案为：MnO2+4HCl（浓）
硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2：约45%，Fe2O3：约40%，Al2O3：约10%，MgO：约5%．目前我国已经在技术上取得突破--用硫酸渣炼铁．
某学生探究性学习小组的同学设计了不同的方案，用化学基本知识进行金属元素的提取实验（已知25℃氢氧化镁Ksp=5.6×10-12；氢氧化铁Ksp=3.5×10-38；一水合氨电离常数K=1.8×10-5，其饱和溶液中c （OH-） 约为1×10-3mol•L-1）．
请回答：
（1）写出固体E的化学式：______．
（2）试剂①是______
A．氢氧化钠 B．氧化铝 C．氨水 D．水
（3）溶液H中溶质的化学式：______
（4）若要准确测定溶液的pH是否达到3.7，下列物品中可供使用的是______
A．石蕊试液 B．广泛pH试纸 C．精密pH试纸 D．pH计
（5）要将固体C、固体E和固体G都转化为相应的稳定的氧化物，需进行的实验操______．
（6）若不考虑溶液体积的变化，请计算溶液F中c（Mg2+）=______．
正确答案
解：I．根据硫酸渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO，当向硫酸渣中加过量盐酸时，二氧化硅和盐酸不反应，所以固体A是二氧化硅，氧化铁、氧化铝、氧化镁和盐酸反应，所以溶液B的溶质是氯化镁、氯化铁、氯化铝、盐酸（过量）；向溶液B中加试剂①并调节溶液的pH值为3.7，结合题意溶液pH=3.7时Fe3+已经沉淀完全知，试剂①是能和氯化铁反应生成沉淀的物质且和铝离子反应没有沉淀生成，所以试剂①只能是强碱溶液，固体C是氢氧化铁；向溶液D中加入试剂①并调节溶液的pH值为13，溶液呈强碱性溶液，铝元素在溶液中以偏铝酸根离子存在，镁离子和氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀，所以固体E是氢氧化镁；溶液F的溶质含有偏铝酸钠和氯化钠，向F溶液中通入过量二氧化碳气体，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，所以G是氢氧化铝，
（1）固体E是氢氧化镁，故答案为：Mg（OH）2；
（2）试剂①是强碱溶液，故选：A；
（3）溶液F的溶质含有偏铝酸钠和氯化钠，向F溶液中通入过量二氧化碳气体，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，故答案为：NaCl、NaHCO3；
（4）因PH值精确到小数点后一位，而石蕊试液测得的PH值在一个范围内，广泛pH试纸测得的PH值是一个整数，精密pH试纸、pH计均可准确到小数点后一位，故选：CD；
（5）固体C是氢氧化铁，固体E是氢氧化镁，固体G是氢氧化铝，加热均可分解得到对应的氧化物，故答案为：灼烧；
（6）因溶液的pH值为13，c（OH-）=10-1mol•L-1，Ksp=c（Mg2+）×c2（OH-）=c（Mg2+）×10-2=5.6×10-12，所以c（Mg2+）=5.6×10-10 mol•L-1，故答案为：5.6×10-10 mol•L-1．
解析
解：I．根据硫酸渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO，当向硫酸渣中加过量盐酸时，二氧化硅和盐酸不反应，所以固体A是二氧化硅，氧化铁、氧化铝、氧化镁和盐酸反应，所以溶液B的溶质是氯化镁、氯化铁、氯化铝、盐酸（过量）；向溶液B中加试剂①并调节溶液的pH值为3.7，结合题意溶液pH=3.7时Fe3+已经沉淀完全知，试剂①是能和氯化铁反应生成沉淀的物质且和铝离子反应没有沉淀生成，所以试剂①只能是强碱溶液，固体C是氢氧化铁；向溶液D中加入试剂①并调节溶液的pH值为13，溶液呈强碱性溶液，铝元素在溶液中以偏铝酸根离子存在，镁离子和氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀，所以固体E是氢氧化镁；溶液F的溶质含有偏铝酸钠和氯化钠，向F溶液中通入过量二氧化碳气体，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，所以G是氢氧化铝，
（1）固体E是氢氧化镁，故答案为：Mg（OH）2；
（2）试剂①是强碱溶液，故选：A；
（3）溶液F的溶质含有偏铝酸钠和氯化钠，向F溶液中通入过量二氧化碳气体，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，故答案为：NaCl、NaHCO3；
（4）因PH值精确到小数点后一位，而石蕊试液测得的PH值在一个范围内，广泛pH试纸测得的PH值是一个整数，精密pH试纸、pH计均可准确到小数点后一位，故选：CD；
（5）固体C是氢氧化铁，固体E是氢氧化镁，固体G是氢氧化铝，加热均可分解得到对应的氧化物，故答案为：灼烧；
（6）因溶液的pH值为13，c（OH-）=10-1mol•L-1，Ksp=c（Mg2+）×c2（OH-）=c（Mg2+）×10-2=5.6×10-12，所以c（Mg2+）=5.6×10-10 mol•L-1，故答案为：5.6×10-10 mol•L-1．
实验室可利用硫酸厂炉渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO4•7H2O），聚铁的化学式为[Fe2（OH）n（SO4）3-0.5n]m，制备过程如图所示：下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：分析流程可知炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO2等，溶液X为含有Fe3+离子的溶液，调节溶液PH得到溶液Z加热得到聚铁，溶液X中加入铁反应生成硫酸亚铁溶液Y，蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体
A、炉渣中FeS与硫酸和氧气反应生成硫单质硫酸铁和水，反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O，故A正确；
B、炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO2等，固体W灼烧得到气体为二氧化硫，故B正确；
C、用pH试纸测定方法为：将试纸放在表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液，点在试纸的中央，然后与标准比色卡对比．氢氧化铁的含量比硫酸亚铁高，若溶液Z的PH偏小，则聚铁中生成的氢氧根的含量减少，使铁的含量减少，故C错误；
D、溶液X中加入过量铁粉，铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤析出得到绿矾，符合晶体析出步骤，故D正确；
故选C．
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