- 离子的检验
- 共4052题
氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2 • 2H2O)。
（1)为了完成步骤I,可采用如下图所示的装置将粗铜转化为固体a。
在该实验中，加热A、C装置中的酒精灯时，应该先点燃_______装置的酒精灯,D装置的作用是
_______,C装置中生成的产物是_______。
(2)步骤II中的操作是:将步骤I中的固体加入到容器中，然后加入_______，固体完全溶解。
(3)步骤III中加入的试剂是H2O2,其目的是提高最终制备的氯化铜晶体的纯度，试写出有关反应的离子方程式______________。
(4) 步骤IV中应先加入某试剂,然后过滤得到滤液。为了调节溶液的pH只使Fe3+完全沉淀，加入的试剂是CuO粉末而不用氨水或NaOH溶液，其理由是_______。
(5)步骤V中,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CuCl2·2H2O晶体。现欲得到无水CuCl2，在实验室也可以采用上述装置完成CuCl2 • 2H2O脱水得到无水CuCl2，则A装置中的两种化学试剂是_____。
正确答案
（每空2分，共计14分）（1）A；吸收尾气；CuCl2、FeCl3 （2）稀盐酸
（3）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O
（4）加入的氨气或NaOH溶液引入杂质，且试剂的量不容易控制
（5）浓硫酸、氯化钠晶体（或浓盐酸）
试题分析：（1）由于装置中含有空气，在加热的条件下，空气能氧化单质铜。所以要首先加热A处的酒精灯，利用生成的氯气将空气排尽；由于氯气有毒，所以小于尾气处理，因此D装置中碱石灰的作用是吸收尾气；粗铜中含有铁，因此在加热的条件下，两种金属均能和氯气发生化合反应，所以C装置中生成的产物是CuCl2、FeCl3。
（2）由于氯化铜和氯化铁在溶液中均发生水解反应，所以溶解固体使应该用稀盐酸溶解。
（3）双氧水具有氧化性，可以把溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子而除去，反应的离子方程式是H2O2＋2Fe2＋＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O。
（4）根据流程可知，加入试剂的目的是用于调节pH以除去杂质铁离子。NaOH引入杂质钠离子，NH3•H2O会入杂质铵根离子，且二者的用量不容易控制，因此一般用氧化铜而不用氨水或氢氧化钠溶液。
（5）由于氯化铜水解生成氢氧化铜和氯化氢，所以在加热时应该在氯化氢中的气氛中完成，所以A装置的作用就是制备氯化氢，因此需要的两种化学试剂是浓硫酸和氯化钠晶体。
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——从硫酸渣中分离出各种成分并加以利用。其流程和相关数据如下：
查资料得知：
请回答下列问题：
（1）写出固体A的化学式为 。
（2）若要测定溶液的pH是否达到3.7，下列实验用品中可选用的是 。
A．石蕊试液 B．广泛pH试纸 C．精密pH试纸 D．pH计
（3）完成下列离子反应方程式
①溶液D生成固体E ； ②溶液F生成固体G 。
（4）要将固体C、固体E和固体G都转化为相应的稳定氧化物，需进行的实验操作为 。
（5）若不考虑溶液体积的变化，请计算溶液H中c（Mg2＋）= 。
正确答案
（1）SiO2（2分）
（2）CD（2分）
（3）Mg2++2OH―=Mg(OH)2↓（2分）； AlO2―+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3―（2分）
（4）加热或高温或灼烧（2分）
（5）5.6×10―10mol/L（2分，无单位扣1分）
试题分析：（1）第一步中加过量盐酸，Fe2O3、Al2O3、MgO与盐酸反应溶解，SiO2不溶过滤可得；（2）A、只能判断溶液的酸碱性，错误；B、广泛pH试纸 只能精确到整数，错误；精密pH试纸 和pH计读数能精确的小数点后一位或更多；（4）流程中得到的固体为氢氧化物，加热灼烧可得氧化物；
（5）溶液H为调节pH=13后得到的溶液，c(OH－)=0.1 mol/L
c(Mg2+)= Ksp÷c2(OH－)= 5.6×10－12÷0.12=5.6×10―10mol/L
氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品及精制的流程：
已知：Br2是易挥发、深红棕色的液体；氢溴酸是易挥发、无色液体。
根据上述流程回答下列问题：
（1）反应室①中发生反应的化学方程式为 。
（2）反应室①使用冰水的目的 。
（3）操作I的名称 ，操作Ⅱ用到的玻璃仪器有 。
（4）反应室②中加入Na2SO3的目的是 。
（5）工业生产中制得的氢溴酸带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了实验加以探究：
①甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为 ，若假设成立可观察到的现象为 。
②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为 ，其用于证明该假设成立的方法为 。
正确答案
（1）SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr （2）防止Br2和HBr挥发
（3）蒸馏；漏斗、玻璃棒、烧杯。 （4）还原粗品中的Br2
（5）①KSCN溶液，氢溴酸遇KSCN溶液变红色；②氢溴酸中含有Br2，用玻璃棒蘸取制得的氢溴酸，点在湿润淀粉KI试纸上变蓝（或用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl4、振荡、静止，下层呈橙红色），证明因含Br2而显黄色。
试题分析：（1）反应室①中SO2和Br2在冰水中发生反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。（2）反应室①使用冰水的目的是为了防止Br2和HBr挥发而污染空气，影响操作。（3）操作I是分离互溶的沸点不同的液体物质的操作。名称是蒸馏。操作Ⅱ用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。（4）反应室②中加入Na2SO3的目的是为了消耗为反应的Br2，提高物质的纯度。（5）工业生产中制得的氢溴酸带有淡淡的黄色。①甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3＋。检验的方法是取少量的溶液，向其中滴加几滴KSCN溶液，若工业氢溴酸遇KSCN溶液变红色；就证明含有Fe3＋；否则就吧含有Fe3＋。②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有Br2。检验的方法是利用其强氧化性。用玻璃棒蘸取制得的氢溴酸，点在湿润淀粉KI试纸上变蓝（也可以利用其在有机溶剂中的溶解度大的性质。用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl4、振荡、静止，下层呈橙红色），证明因含Br2而显黄色。2和Br2的性质、混合物的分离方法、操作、Fe3＋和Br2的检验方法的知识。
（6分）
（1）将一定量的固体溶于水，得到无色澄清的溶液；
（2）将实验（1）中的溶液分成三份：在第一份溶液中加入足量的氢氧化钠溶液并加热，生成一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体；在第二份溶液中滴入足量的稀盐酸，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体；在第三份溶液中加入新制的氯水后，溶液变成深黄色，加入四氯化碳后振荡、静置，下层液体呈紫
（1）原固体混合物中一定存在的物质是 ，一定不存在的物质是 。
（2）实验（2）中第一份溶液与氢氧化钠溶液共热时发生的反应方程式
。
正确答案
（6分）试回答下列问题：
（1）物质是 NaI NH4Cl Na2CO3 ， 物质是 CuSO4 BaCl2 ；（2）反应方程式 (2)NH4Cl+NaOHNH3↑+H2O ； (每空2分)
略
乳酸乙酯（2-羟基丙酸乙酯）常用于调制果香型、乳香型食用和酒用香精。为了在实验室制取乳酸乙酯，某研究性学习小组同学首先查阅资料，获得下列信息：
①部分物质的沸点：
②乳酸乙酯易溶于苯、乙醇；水、乙醇、苯的混合物在64.85℃时，能按一定的比例以共沸物的形式一起蒸发。
该研究性学习小组同学拟采用如图所示（未画全）的主要装置制取乳酸乙酯，其主要实验步骤如下：
第一步：在三颈烧瓶中加入0.1mol无水乳酸、过量的65.0mL无水乙醇、一定量的苯、沸石……；装上油水分离器和冷凝管，缓慢加热回流至反应完全。
第二步：将三颈烧瓶中液体倒入盛有过量某试剂的烧杯中，搅拌并分出有机相后，再用水洗。
第三步：将无水CaCl2加入到水洗后的产品中，过滤、蒸馏。
（1）第一步操作中，还缺少的试剂是 ；加入苯的目的是 ；实验过程中，酯化反应进行完全的标志是 。
（2）第二步中证明“水洗”已经完成的实验方案是 。
（3）第三步可以得到较纯净的乳酸乙酯，为获得更纯净的乳酸乙酯，可采用 法。
（4）利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为乳酸乙酯，乳酸乙酯分子核磁共振氢谱中有 个峰。
正确答案
（1）浓硫酸 形成水、乙醇、苯共沸物，分离反应生成的水，促进酯化反应正向进行
油水分离器中液体不再增加
（2）测定水洗液的pH至7
（3）层析
（4）5
试题分析：（1）反应缺少催化剂和吸水剂浓硫酸；信息指出水、乙醇、苯的混合物在64.85℃时，能按一定的比例以共沸物的形式一起蒸发，加入苯是为了形成共沸物，分离反应生成的水，促进酯化反应正向进行；酯化反应进行完全的标志是油水分离器中液体不再增加；（2）反应体系中含有酸，水洗干净则洗涤水中不含有酸，溶液为中性；（3）为获得更纯净的乳酸乙酯，可采用层析法；（4）乳酸乙酯（2-羟基丙酸乙酯）结构式为CH3CHOHCOOCH2CH3，共有5中不同化学环境的氢，核磁共振氢谱中5个峰。
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