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题型:简答题
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简答题 · 15 分

联苄()是一种重要的有机合成中间体,实验室可用苯和1,2一二氯乙烷(ClCH2CH2Cl)为原料,在无水AlCl3催化下加热制得,其制取步骤为:

(一)催化剂的制备

下图是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品:

(二)联苄的制备

联苄的制取原理为:

反应最佳条件为n(苯) :n(1,2-二氯乙烷)=10 :1,反应温度在60-65℃之间。

实验室制取联苄的装置如下图所示(加热和加持仪器略去):

实验步骤:

在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3,由滴液漏斗滴加10.7 mL1,2-二

氯乙烷,控制反应温度在60-65℃,反应约60min。将反应后的混合物依次用稀盐酸、

2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静止、过

滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集170~172℃的馏分,得联苄18.2 g。

相关物理常数和物理性质如下表   

8.将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置,各管口标号连接顺序为:d接e,_______接_______,_________接________,_________接________。

9.有人建议将上述装置中D去掉,其余装置和试剂不变,也能制备无水AlCl3。你认为这样做是否可行__________(填“可行”或“不可行”),你的理由是________________。

10.装置A中隐藏着一种安全隐患,请提出一种改进方案:_____________。

11.仪器a的名称为______________,和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的优点是____________。

12.洗涤操作中,水洗的目的是_____________;无水硫酸镁的作用是______________。

13.常压蒸馏时,最低控制温度是________________。

14.该实验的产率约为______________。(小数点后保留两位有效数字)

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

f,g,h,a,b,c

解析

【解析】将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置,A装置用于Al和氯气反应,B用于产生氯气,C用于干燥气体,D用于除去HCl。E用于干燥,防止AlCl3遇水反应。

。各管口标号连接顺序为:d接e,f接g,h接a,b接c。

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计。

解题思路

A装置用于Al和氯气反应,B用于产生氯气,C用于干燥气体,D用于除去HCl。E用于干燥,防止AlCl3遇水反应。Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾。球形冷凝管和普通分液漏斗相比的优点是可以使液体顺利滴下。

易错点

无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾、制备实验方案的设计。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

可行,制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。

解析

有人建议将上述装置中D去掉,其余装置和试剂不变,也能制备无水AlCl3。你认为这样做是否可行不可行,理由是制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计。

解题思路

A装置用于Al和氯气反应,B用于产生氯气,C用于干燥气体,D用于除去HCl。E用于干燥,防止AlCl3遇水反应。Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾。球形冷凝管和普通分液漏斗相比的优点是可以使液体顺利滴下。

易错点

无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾、制备实验方案的设计。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接,防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞。

解析

【解析】装置A中隐藏着一种安全隐患,无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾,白雾的成分是含结晶水的氯化铝固体,大量白雾会造成瞬间管道堵塞(正常情况下,管道是不堵塞的,因为是氯气携带气态无水氯化铝缓慢流过).因此,改用直接引入氯气的方法,例如灌装液氯.或在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接,防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞。

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计。

解题思路

A装置用于Al和氯气反应,B用于产生氯气,C用于干燥气体,D用于除去HCl。E用于干燥,防止AlCl3遇水反应。Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾。球形冷凝管和普通分液漏斗相比的优点是可以使液体顺利滴下。

易错点

无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾、制备实验方案的设计。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

球形冷凝管;可以使液体顺利滴下。

解析

仪器a的名称为球形冷凝管,和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下。

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计。

解题思路

A装置用于Al和氯气反应,B用于产生氯气,C用于干燥气体,D用于除去HCl。E用于干燥,防止AlCl3遇水反应。Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾。球形冷凝管和普通分液漏斗相比的优点是可以使液体顺利滴下。

易错点

无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾、制备实验方案的设计。

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

球形冷凝管;可以使液体顺利滴下。

解析

洗涤操作中,水洗的目的是洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性无机物);无水硫酸镁的作用是吸水剂(干燥剂)。

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计。

解题思路

A装置用于Al和氯气反应,B用于产生氯气,C用于干燥气体,D用于除去HCl。E用于干燥,防止AlCl3遇水反应。Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾。球形冷凝管和普通分液漏斗相比的优点是可以使液体顺利滴下。

易错点

无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾、制备实验方案的设计。

第(6)小题正确答案及相关解析

正确答案

83.5℃

解析

常压蒸馏时,最低控制温度是83.5℃。

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计。

解题思路

A装置用于Al和氯气反应,B用于产生氯气,C用于干燥气体,D用于除去HCl。E用于干燥,防止AlCl3遇水反应。Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾。球形冷凝管和普通分液漏斗相比的优点是可以使液体顺利滴下。

易错点

无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾、制备实验方案的设计。

第(7)小题正确答案及相关解析

正确答案

72.85%

解析

该实验的产率约为72.85%。(小数点后保留两位有效数字)

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计。

解题思路

A装置用于Al和氯气反应,B用于产生氯气,C用于干燥气体,D用于除去HCl。E用于干燥,防止AlCl3遇水反应。Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾。球形冷凝管和普通分液漏斗相比的优点是可以使液体顺利滴下。

易错点

无水氯化铝遇到湿空气产生大量白雾、制备实验方案的设计。

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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

2.下列描述正确的是()

A16O→18O的转化属于化学变化

B冰醋酸、消石灰、明矾、生石灰分别属于酸、碱、盐、氧化物

CSiO2既能与氢氟酸反应,也能与氢氧化钠溶液反应,属于两性氧化物

D少量Cu将足量浓、稀硝酸分别还原为NO2和NO,其转移电子数之比为1:3

正确答案

B

解析

A、16O→18O的转化,中子数的改变不属于化学变化,化学变化在原子重组层面上;

B、冰醋酸在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子,属于酸;消石灰在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子,属于碱,明矾能电离出金属阳离子铝离子、钾离子和酸根阴离子硫酸根离子,属于盐,生石灰含有两种元素,其中一种是氧元素,属于氧化物,故B正确;

C、SiO2既能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,不是生成盐和水,能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水,只是属于酸性氧化物,故C错误;

D、少量Cu将足量浓、稀硝酸分别还原为NO2和NO,电子转移的量金属铜的物质的量,其转移电子数之比为1:1,故D错误.

考查方向

本题主要考查了酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系; 物质的分类。

解题思路

A、16O→18O的转化,中子数的改变不属于化学变化,化学变化在原子重组层面上;

B、酸、碱、盐、氧化物的组成结构概念;

C、两性氧化物是指既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氧化物;

D、少量Cu将足量浓、稀硝酸分别还原为NO2和NO,电子转移的物质的量取决于金属铜的物质的量.

易错点

中子数的改变不属于化学变化,化学变化在原子重组层面上。

知识点

常见有机化合物的结构
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

8.一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。有机物加氢反应中镍是常用的催化剂。但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒,在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2,为弄清该方法对催化剂的影响,查得资料如下:

则:(1)① 不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是___________________________。

② SO2(g) + 2CO(g) = S(s) + 2CO2(g)   △H =_________________________。

(2)工业上用一氧化碳制取氢气的反应为:CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),已知420℃时,该反应的化学平衡常数K=9。如果反应开始时,在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡,则此时CO的转化率为_________,H2的平均生成速率为_________mol·L-1·min-1

(3)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量, 研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空/燃比 (空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示,请解释:

①随空/燃比增大,CO和CxHy的含量减少的原因是__________________。

②当空/燃比达到15后,NOx减少的原因可能是_____________。

正确答案

(1)① Ni会与氧气反应

② -270.0KJ/mol

(2)75% ,  0.045 mol·L-1·min-1

(3)①空/燃比增大,燃油气燃烧更充分,故CO、CxHy含量减少

②因为反应 N2(g)+O2(g)2NO(g)  是吸热反应,当空/燃比大于15后,由于燃油气含量减少,燃油气燃烧放出的热量相应减少,环境温度降低,使该反应不易进行,故NOx减少

解析

(1)①Ni能与氧气反应也会导致其中毒,故答案为:Ni会与氧气反应;

②由图I可知,O2(g)+2CO(g)=2CO2(g)△H=(-2×283)kJ•mol-1=-566kJ•mol-1,(i)

由图II可知,S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1,(ii)

(i)-(ii)得:SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-563-(-298)=-270kJ•mol-1,故答案为:-270kJ/mol;

(2)设参加反应的CO的浓度为x

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

,x=0.225,

所以CO的转化率

氢气反应速率

故答案为:75%;0.045mol/(L•min);

(3)①空/燃比增大,燃油气燃烧更充分,故答案为:空/燃比增大,燃油气燃烧更充分,故CO、CxHy含量减少;

②反应 N2(g)+O2(g)2NO(g) 是吸热反应,当空/燃比大于15后,由于燃油气含量减少,燃油气燃烧放出的热量相应减少,环境温度降低,故答案为:因为反应 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) 是吸热反应,当空/燃比大于15后,由于燃油气含量减少,燃油气燃烧放出的热量相应减少,环境温度降低,使该反应不易进行,故NOx减少.

考查方向

本题主要考查的是催化剂中毒、盖斯定律的计算、化学反应速率与化学平衡的计算、以及燃料的充分燃烧等,题目难度中等。

解题思路

(1)①Ni能与氧气反应也会导致其中毒,据此解答即可;

②利用盖斯定律进行计算即可;

(2)根据所给反应的平衡常数,利用三段式法计算出平衡浓度减小求算,

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

(3)①燃油气燃烧更充分;

②反应 N2(g)+O2(g)2NO(g) 是吸热反应.

易错点

(5)中据机动车尾气污染物的含量与空/燃比的变化关系示意图的原因分析

知识点

常见有机化合物的结构
1
题型:简答题
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简答题 · 13 分

醋酸镍[(CH3COO)2Ni]是一种重要醋酸镍的工艺流程图如下:

相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表:

15.调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是____________。

16.滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是____________、_____________。

17.写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式_____________。

18.酸浸过程中,lmol NiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式_______________。

19.沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0 mol· L-1,欲使100 mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5mol·L-1],则需要加入Na2CO3固体的质量最少为__________g。(保留小数点后1位有效数字)

20.保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为________℃、_______min。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

5.0≤pH<6.7

解析

调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是5.0≤pH<6.7。

考查方向

本题主要考查了流程分析推断,实验操作步骤的分析判断,化学方程式计算和电解原理分析应用。

解题思路

制取醋酸镍的工艺流程图:

含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎后加酸浸的过程可将金属化合物离子化,从而得到Ni2+、Al3+、Fe2+、Ca2+,加过氧化氢将S2-和Fe2+氧化,利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)并加乙酸制取醋酸镍。

易错点

分析表格利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

SiO2、 CaSO4       CaF2

解析

滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是SiO2、 CaSO4 CaF2  。

考查方向

本题主要考查了流程分析推断,实验操作步骤的分析判断,化学方程式计算和电解原理分析应用。

解题思路

制取醋酸镍的工艺流程图:

含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎后加酸浸的过程可将金属化合物离子化,从而得到Ni2+、Al3+、Fe2+、Ca2+,加过氧化氢将S2-和Fe2+氧化,利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)并加乙酸制取醋酸镍。

易错点

分析表格利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

2Fe2+ + H2O2 +2H+ == 2Fe3+ + 2H2O

解析

写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式2Fe2+ + H2O2 +2H+ == 2Fe3+ + 2H2O  。

考查方向

本题主要考查了流程分析推断,实验操作步骤的分析判断,化学方程式计算和电解原理分析应用。

解题思路

制取醋酸镍的工艺流程图:

含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎后加酸浸的过程可将金属化合物离子化,从而得到Ni2+、Al3+、Fe2+、Ca2+,加过氧化氢将S2-和Fe2+氧化,利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)并加乙酸制取醋酸镍。

易错点

分析表格利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

NiS + H2SO4 + 2HNO3 == NiSO4 + SO2↑+ 2NO↑ + 2H2O  (2分)

解析

酸浸过程中,lmol NiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式NiS + H2SO4 + 2HNO3 == NiSO4 + SO2↑+ 2NO↑ + 2H2O。

考查方向

本题主要考查了流程分析推断,实验操作步骤的分析判断,化学方程式计算和电解原理分析应用。

解题思路

制取醋酸镍的工艺流程图:

含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎后加酸浸的过程可将金属化合物离子化,从而得到Ni2+、Al3+、Fe2+、Ca2+,加过氧化氢将S2-和Fe2+氧化,利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)并加乙酸制取醋酸镍。

易错点

分析表格利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)。

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

31.4g

解析

沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0 mol· L-1,欲使100 mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5mol·L-1],则需要加入Na2CO3固体的质量最少为31.4g g。

考查方向

本题主要考查了流程分析推断,实验操作步骤的分析判断,化学方程式计算和电解原理分析应用。

解题思路

制取醋酸镍的工艺流程图:

含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎后加酸浸的过程可将金属化合物离子化,从而得到Ni2+、Al3+、Fe2+、Ca2+,加过氧化氢将S2-和Fe2+氧化,利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)并加乙酸制取醋酸镍。

易错点

分析表格利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)。

第(6)小题正确答案及相关解析

正确答案

70  120

解析

保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如右图。酸浸的最佳温度与时间分别为70℃、120min。

考查方向

本题主要考查了流程分析推断,实验操作步骤的分析判断,化学方程式计算和电解原理分析应用。

解题思路

制取醋酸镍的工艺流程图:

含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎后加酸浸的过程可将金属化合物离子化,从而得到Ni2+、Al3+、Fe2+、Ca2+,加过氧化氢将S2-和Fe2+氧化,利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)并加乙酸制取醋酸镍。

易错点

分析表格利用相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性(NiF可溶,CaF微溶,碳酸镍难溶)的不同,除去Al3+、Fe2+、Ca2+最后加纯碱沉淀镍(碳酸镍难溶)。

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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

7.某无色溶液,由Na、Ag、Ba2+、Al3+、AlO、MnO、CO、SO中的若干种组成,取该溶液进行如下实验:

①  取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到澄清溶液;

②  在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液,有气体生成;同时析出白色沉淀甲;

③  在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出。

根据对上述实验的分析判断,最后得出的结论合理的是(    )

A不能判断溶液中是否存在SO

B溶液中一定不存在的离子是CO

C不能判断溶液中是否存在Ag

D不能判断是否含有 AlO 离子

正确答案

A

解析

某无色溶液,说明溶液中一定不会存在MnO,

①加入过量盐酸,有气体生成,并得到无色溶液,生成的气体为二氧化碳,所以溶液中一定存在CO32-,一定不存在Ag+、Ba2+、Al3+,阳离子只剩下了钠离子,根据溶液一定呈电中性可知溶液中一定存在Na+

②在①所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲,白色沉淀甲为氢氧化铝,原溶液中一定存在AlO2-

③在②所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,也有气体生成,同时析出白色沉淀乙,白色沉淀一定含有碳酸钡,可能含有硫酸钡;所以溶液中一定存在的离子有:CO32-、Na+、AlO2-,银离子一定不存在;故选A.

考查方向

本题主要考查常见离子的检验方法,题目难度不大,注意根据溶液呈电中性判断溶液中存在的离子方法,本题充分考查了学生的分析、理解能力,要求熟练掌握常见离子的检验方法。

解题思路

溶液无色,一定没有MnO,

①能够与盐酸生成气体的离子为CO,能够与CO反应的离子不能存在;

②说明发生了双水解,一定存在与碳酸氢根离子发生双水解的离子;

③气体为氨气,白色沉淀为碳酸钡或硫酸钡,据此进行推断.

易错点

容易忽视根据电荷守恒判断一定存在Na+

知识点

常见有机化合物的结构
下一知识点 : 有机物分子中的官能团及其结构
百度题库 > 高考 > 化学 > 常见有机化合物的结构

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