- 物质的检测
- 共5040题
为了将混有硫酸钠的氯化钠提纯，并制得纯净的氯化钠溶液，某学生设计如下实验：
（1）操作①能否用硝酸钡溶液？说明理由______．
（2）进行操作①后，如何判断SO42-已除尽，方法是______．
（3）操作②的目的是______．
正确答案
不能；会引入新的杂质（NO3-）
取少量上层澄清溶液，滴加BaCl2溶液，如无沉淀出现，说明SO42-除尽
除去过量的Ba2+
解析
解：（1）除杂时要除去杂质离子但不能引进新的杂质离子，如果操作①为硝酸钡溶液，会引进新的杂质离子硝酸根离子，所以不能用硝酸钡代替氯化钡溶液，
故答案为：不能；会引入新的杂质（NO3-）；
（2）如果进行操作①后溶液中存在SO42-，向溶液中滴加BaCl2溶液会产生白色沉淀，其检验方法为取少量上层澄清溶液，滴加BaCl2溶液，如无沉淀出现，说明SO42-除尽，故答案为：取少量上层澄清溶液，滴加BaCl2溶液，如无沉淀出现，说明SO42-除尽；
（3）碳酸钠和钡离子反应生成难溶性的BaCO3沉淀，从而除去钡离子，故答案为：除去过量的Ba2+．
正确答案
解析
解：从题目所给的图示步骤综合分析，可以看出第①步分离五种离子中的一种离子，只能是Ag+与Cl-结合生成AgCl沉淀．第②步产生的沉淀和剩余的溶液分别分离出两种离子，应用NH3•H2O沉淀出Fe3+和Al3+，然后用强碱NaOH溶液将Fe（OH）3和Al（OH）3分离．第④步用SO42-将Ba2+和K+分离，
故选D．
水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等．
（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子．目前主要的去离子方法是膜分离法和______．
（2）ClO2是一种性能优良的消毒剂，可将废水中少量的S2-、NO2-和CN-等有毒有害的还原性离子氧化除去．写出ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式______．
（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行______处理．把进行过离子交换的CaR2（或MgR2）型树脂置于______中浸泡一段时间后便可再生．
（4）海水的淡化是除去海水中所含的盐分，如图是利用电渗析法由海水获得淡水的原理图．已知海水中含有Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子，电极为惰性电极．
①检验海水中存在SO42-方法是______；
②阳离子交换膜是指（填“A”或“B”）______；
③写出通电后阳极区的电极反应式______．
正确答案
解：（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子，主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法，
故答案为：离子交换法；
（2）ClO2氧化性较强，是常用的氧化剂，其中+4价氯元素通常被还原为-1价，在该反应中而CN-中+2价碳元素通常被氧化成+4价，而氮元素则容易被还原成0价形成氮气：2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-，
故答案为：2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-；
（3）地下水硬度较大，需要软化，所以自来水厂需要对地下水进行软化；
用磺化煤（NaR）作离子交换剂：2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+，2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+，用5%-8%的食盐水浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生：CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+，MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+；
故答案为：软化；5%-8%的食盐水；
（4）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜B和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜，
故答案为：B；
②检验硫酸根离子的方法为：先加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入几滴氯化钡溶液，若醋酸白色沉淀，说明含有SO42-，
故答案为：先加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入几滴氯化钡溶液，若醋酸白色沉淀，说明含有SO42-；
③阳极是氯离子放电，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑．
解析
解：（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子，主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法，
故答案为：离子交换法；
（2）ClO2氧化性较强，是常用的氧化剂，其中+4价氯元素通常被还原为-1价，在该反应中而CN-中+2价碳元素通常被氧化成+4价，而氮元素则容易被还原成0价形成氮气：2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-，
故答案为：2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-；
（3）地下水硬度较大，需要软化，所以自来水厂需要对地下水进行软化；
用磺化煤（NaR）作离子交换剂：2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+，2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+，用5%-8%的食盐水浸泡可使失去软化能力的磺化煤再生：CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+，MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+；
故答案为：软化；5%-8%的食盐水；
（4）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜B和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜，
故答案为：B；
②检验硫酸根离子的方法为：先加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入几滴氯化钡溶液，若醋酸白色沉淀，说明含有SO42-，
故答案为：先加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入几滴氯化钡溶液，若醋酸白色沉淀，说明含有SO42-；
③阳极是氯离子放电，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑．
下列关于除去物质中杂质的方案设计，所选除杂试剂合理的是（ ）
正确答案
解析
解：A．SiO2与盐酸不反应，但Al2O3与盐酸反应，可除去Al2O3杂质，故A正确；
B．Si和C都与氧气反应，可用水蒸气加热除杂，故B错误；
C．CO2和SO2与碳酸钠溶液都反应，应用饱和碳酸氢钠溶液除杂，故C错误；
D．Cl2和HClNaOH溶液都反应，应通过饱和食盐水除杂，然后再用浓硫酸干燥，故D错误．
故选A．
现有NaC1、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，从而实验C1-、
请回答下列问题：
（1）写出上述实验过程中所用试剂的名称：试剂1为______，试剂2为______，试剂4为______
（2）加入过量试剂3的目的是______．
（3）在加入试剂4后，获得晶体D的实验操作④的名称是______．
正确答案
解：（1）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，故答案为：氯化钡溶液或硝酸钡溶液；硝酸银溶液；稀硝酸；
（2）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Ba2+、Ag+；
（3）分离固体和液体用过滤，操作①的名称是过滤，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、冷却结晶、过滤．
解析
解：（1）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，故答案为：氯化钡溶液或硝酸钡溶液；硝酸银溶液；稀硝酸；
（2）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Ba2+、Ag+；
（3）分离固体和液体用过滤，操作①的名称是过滤，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、冷却结晶、过滤．
正丁醛经催化加氢可制备1-丁醇．为提纯含少量正丁醛杂质的1-丁醇，现设计如下路线：
已知：①正丁醛与饱和NaHSO3溶液反应可生成沉淀；②乙醚的沸点是34℃，难溶于水，与1-丁醇互溶；③1-丁醇的沸点是118℃．则操作1～4分别是（ ）
正确答案
解析
解：由提纯含少量正丁醛杂质的1-丁醇的流程可知，粗品中加饱和NaHSO3溶液与正丁醛反应生成沉淀，不溶性物质与液体分离，则操作I为过滤，对滤液萃取后分液得到乙醚和1-丁醇，操作2为分液，有机层中加固体干燥剂，除去水，操作3为过滤，最后对乙醚和醇的混合物，利用沸点不同进行蒸馏，则操作4为蒸馏，
故选D．
碳酸氢铵是一种重要的铵盐．实验室中，将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵，用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱．
完成下列填空：
（1）二氧化碳通入氨水的过程中，先有______晶体（填写化学式）析出，然后晶体溶解，最后析出NH4HCO3晶体．
（2）含0.800mol NH3的水溶液质量为54.0g，向该溶液通入二氧化碳至反应完全，过滤，得到滤液31.2g，则NH4HCO3的产率为______%．
（3）粗盐（含Ca2+、Mg2+）经提纯后，加入碳酸氢铵可制得碳酸钠．实验步骤依次为：
①粗盐溶解；
②加入试剂至沉淀完全，煮沸；
③______；
④加入盐酸调pH；
⑤加入______；
⑥过滤；
⑦灼烧，冷却，称重．
（4）上述步骤②中所加入的试剂为______、______．
（5）上述步骤④中加盐酸调pH的目的是______．
（6）为探究NH4HCO3和NaOH的反应，设计实验方案如下：
含0.1mol NH4HCO3的溶液中加入0.1mol NaOH，反应完全后，滴加氯化钙稀溶液．
若有沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为______（写离子方程式）；
若无沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为______（写离子方程式）．
该实验方案有无不妥之处？若有，提出修正意见______．
正确答案
（NH4）2CO3
92
过滤
NH4HCO3
NaOH
Na2CO3
除去过量的NaOH、Na2CO3
HCO3-+OH-=CO32-+H2O
NH4++OH-=NH3+H2O
需先煮沸，然后滴加氯化钙稀溶液
解析
解：（1）将CO2通入氨水中首先生成（NH4）2CO3晶体析出，随CO2不断通入，（NH4）2CO3和CO2作用转化为NH4HCO3晶体，最终析出NH4HCO3晶体，发生的反应为CO2+2NH3．H2O=（NH4）2CO3+H2O、（NH4）2CO3+CO2+H2O=2NH4HCO3，总反应式为CO2+NH3•H2O=NH4HCO3，
故答案为：（NH4）2CO3；
（2）该氨水完全反应需通入0.8molCO2，过滤得到m（NH4HCO3）=54.0g+0.8mol×44g•mol-1-31.2g=58g，根据碳原子守恒，理论上应得到m（NH4HCO3）=0.8mol×79g•mol-1=63.2g，则NH4HCO3的产率为
（3）粗盐提纯步骤应是向粗盐溶液中加入沉淀剂、过滤（除去沉淀），然后加入盐酸，调pH（除去前面加入沉淀剂引入的OH-与CO32-），此时溶液为纯净的NaCl溶液，再向该溶液中加入NH4HCO3，即可析出溶解度较小的NaHCO3，然后过滤、洗涤得到纯净NaHCO3，将NaHCO3加热得到Na2CO3，
故答案为：过滤；NH4HCO3；
（4）步骤2中加入沉淀剂为NaOH（用来除去Mg2+）、碳酸钠（用来除去Ca2+），发生的反应分别为 2OH-+Mg2+=Mg（OH）2↓、CO32-+Ca2+=CaCO3↓，
故答案为：NaOH；Na2CO3；
（5）步骤④中加盐酸调pH的目的是除去过量的NaOH、Na2CO3，故答案为：除去过量的NaOH、Na2CO3；
（6）因向NH4HCO3溶液中加入NaOH时，发生的离子反应有：HCO3-+OH-=CO32-+H2O与NH4++OH-=NH3•H2O，若NaOH量不足，则两反应存在先后次序问题，故实验中若产生沉淀，说明反应后溶液中含有CO32-，证明先发生HCO3-+OH-=CO32-+H2O，否则先发生NH4++OH-=NH3•H2O，如果不煮沸，产生的NH3．H2O不会分解而逸出氨气，在Ca 2+存在的条件下，溶液中NH3．H2O能够将HCO3-变成CO32-，所以也会有CaCO3沉淀生成，最终与前一种现象相同，先煮沸，就是为了驱除溶液中的NH3，如果NH3不存在，则HCO3-不能与Ca 2+反应，进而将两种现象区分开，
故答案为：HCO3-+OH-=CO32-+H2O；NH4++OH-=NH3•H2O；需先煮沸，然后滴加氯化钙稀溶液．
以下是分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物的流程图，图中圆括号内是适当的试剂，方括号内是适当的分离方法，方框内是有关物质的名称．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：由分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物的流程图可知，a为饱和碳酸钠溶液，①为分液，则得到A为乙酸乙酯，B为乙醇和乙酸钠，②为蒸馏，则E为乙醇，C为乙酸钠，b为盐酸，发生强酸制取弱酸的反应，D为醋酸和氯化钠，然后蒸馏得到乙酸，即③为蒸馏，
A．由上述分析可知，a为饱和碳酸钠溶液，故A错误；
B．由上述分析可知，①为分液，故B错误；
C．由上述分析可知，A是乙酸乙酯，①为分液，故C正确；
D．由上述分析可知，b为盐酸，可以为硫酸，②为蒸馏，故D错误；
故选C．
已知NH3分子可与Cu2+形成配合物离子[Cu（NH3）4]2+，则除去硫酸铜溶液中少量硫酸可选用的试剂是（ ）
正确答案
解析
解：A．氢氧化钠能和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜，故A错误；
B．氨气容易和硫酸铜形成配位健，故B错误；
C．氯化钡能和硫酸铜反应生成硫酸钡白色沉淀，故C错误；
D．氢氧化铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，故D正确．
故选D．
化学工作者从有机反应RH+Cl2（g）
正确答案
解析
解：RH+Cl2（g）
则水洗分液法可得到盐酸，
故选A．
（2015•武汉校级模拟）某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+．某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：
由此可知原溶液中（ ）
正确答案
解析
解：加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，该气体为氨气，原溶液中一定存在0.02molNH4+；
产生的红褐色沉淀为氢氧化铁，1.6g固体为三氧化二铁，氧化铁的物质的量为0.01mol，则原溶液中含有0.02mol铁元素，可能为Fe3+、Fe2+，原溶液中一定没有CO32-；
滤液通入二氧化碳无现象，则原溶液中一定不存在Al3+；
颜色反应为黄色，则溶液中一定存在钠离子，由于加入了NaOH，无法判断原溶液中是否含有Na+；
4.66g不溶于盐酸的固体为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.02mol，则原溶液中含有0.02mol硫酸根离子，
据电荷守恒，原溶液中一定有Cl-，物质的量至少为 0.02mol×2+0.02mol-0.02mol×2=0.02mol，
A．根据以上分析可知，原溶液中含有0.02mol铁元素，无法判断存在的是铁离子或者亚铁离子，故A错误；
B．根据以上分析，原溶液中一定存在0.02molNH4+，0.02molSO42-，0.02molFe3+、Fe2+中的一种，当铁元素全部为亚铁离子时，阳离子所带电荷的物质的量最小，所以正电荷物质的量最少为：0.02mol×2+0.02mol=0.06mol，而负电荷的物质的量为：0.02mol×2=0.04mol，根据溶液电中性可知，原溶液中一定存在Cl-，且c（Cl-）≥
C．根据以上分析可知，原溶液中一定存在SO42-、NH4+、Cl-，只是存在Fe3+、Fe2+中的一种，其离子的物质的量为0.02mol，一定不存在CO32-、Al3+；由于第一步中加入了氢氧化钠溶液，引进了钠离子，无法确定原溶液中是否含有钠离子，故C错误；
D．检验亚铁离子时，取少量原溶液于试管中，加KSCN溶液，此时溶液现象必须是无色，然后再加入适量氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+，否则如果加入硫氰化钾溶液后显示红色，则无法证明原溶液中是否含有亚铁离子，故D错误；
故选B．
用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是（ ）
①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al（OH）3沉淀
⑤加入盐酸生成Al（OH）3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液．
正确答案
解析
解：镁、铝都能与酸反应，但铝可溶于强碱所以可加入烧碱溶液溶解，过滤后可到NaAlO2溶液，在反应后的溶液中加入弱酸，可通入过量CO2，生成Al（OH）3沉淀，经过滤、洗涤可得到纯净的氢氧化铝．
正确顺序为②③④③，
故选B．
为了除去KCl固体中少量MgSO4和CaCl2杂质，须进行下列六项操作，正确的次序是（ ）
①加水溶解；②加热蒸发得到晶体；③加入过量BaCl2溶液；④加入过量盐酸；⑤加入过量K2CO3； ⑥过滤．
正确答案
解析
解：通过转化为沉淀的方法除去KCl中混有的少量可溶于水的MgSO4和CaCl2杂质．可采取加水溶解→加入过量BaCl2溶液，与MgSO4发生反应，生成BaSO4沉淀和氢氧化镁沉淀→加过量K2CO3溶液，与CaCl2和①中过量BaCl2溶液发生反应，生成CaCO3沉淀和BaCO3沉淀和氯化钾→过滤，滤出上述步骤生成的沉淀→加适量盐酸，与过量K2CO3溶液发生反应，生成氯化钾、水和二氧化碳气体→加热蒸发得到晶体．
操作中应依次加入过量的BaCl2溶液、碳酸钾溶液、过滤后加适量盐酸，正确的操作顺序为①③⑤⑥④②，
故选：D．
（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称①______；写出过程②中有关反应的化学方程式______．
（2）提取碘的过程中可提供选择的有机试剂为______
A．酒精、四氯化碳 B四氯化碳、苯 C．汽油、醋酸 D．汽油、甘油
（3）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是漏斗______．
正确答案
解：（1）①为不溶性固体与溶液的分离，则为过滤操作，②为氯气与NaI的反应，该反应为2NaI+Cl2═2NaCl+I2，
故答案为：过滤；2NaI+Cl2═2NaCl+I2；
（2）萃取剂不能与水混溶，酒精、醋酸、甘油均不能作含碘溶液的萃取剂，故答案为：B；
（3）碘离子转化为碘的有机溶液，主要涉及灼烧、溶解过滤及分液、蒸馏等操作，过滤使用漏斗、烧杯、玻璃棒；分液需要分液漏斗等，缺少的仪器为漏斗、分液漏斗，故答案为：漏斗、分液漏斗．
解析
解：（1）①为不溶性固体与溶液的分离，则为过滤操作，②为氯气与NaI的反应，该反应为2NaI+Cl2═2NaCl+I2，
故答案为：过滤；2NaI+Cl2═2NaCl+I2；
（2）萃取剂不能与水混溶，酒精、醋酸、甘油均不能作含碘溶液的萃取剂，故答案为：B；
（3）碘离子转化为碘的有机溶液，主要涉及灼烧、溶解过滤及分液、蒸馏等操作，过滤使用漏斗、烧杯、玻璃棒；分液需要分液漏斗等，缺少的仪器为漏斗、分液漏斗，故答案为：漏斗、分液漏斗．
（2015秋•合肥校级期末）下列各组物质中，Y是X物质中含有的少量杂质，Z是除杂试剂，其中所加试剂最合理的一组是（ ）
正确答案
解析
解：A．加入BaCl2溶液，可除去Na2CO3，但反应生成NaCl，引入新杂质，应通入二氧化碳气体除杂，故A错误；
B．FeCl3和CuCl2都可与Fe反应，最终生成FeCl2，应再滴加氯水，故B错误；
C．Al2O3为两性氧化物，可与氢氧化钠反应，可用于除杂，故C正确；
D．加入盐酸引入新杂质，应加硫酸，故D错误．
故选C．
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