- 离子的检验
- 共4052题
V2O5是接触法制硫酸的重要催化剂，工业上生产V2O5的工艺流程如下：请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 (写化学式)，它与NaOH溶液反应的离子反应方程式为 。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂)：
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)
①实验室中步骤②、③使用的主要仪器是 。
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
（3）步骤③中X试剂为 ，步骤④的目的是 ，步骤⑤的离子方程式为 。
（4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。
正确答案
（1）SiO2 SiO2+2OH‾=SiO32‾+H2O
（2）①分液漏斗
②加入碱中和硫酸，促进平衡正向移动，提高钒的萃取率[或类似表述，如提高RAn（有机层）的浓度、百分含量等]
（3）H2SO4 将VO2+氧化为VO3- NH3•H2O+ VO3-=NH4VO3↓+OH‾
（4）氨气（或氨水） 有机萃取剂
试题分析：（1）SiO2不溶于水，所以步骤①所得滤渣的成分是SiO2；SiO2为酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3，离子方程式为：SiO2+2OH‾=SiO32‾+H2O
（2）① 步骤②为萃取，步骤③为反萃取，用到的主要仪器为分液漏斗
②步骤②中存在平衡：R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)
（3）步骤③为反萃取，得到的水溶液含VO2+、SO42‾，所以X试剂为H2SO4；根据化学流程图，步骤④加入强氧化剂KClO3，将VO2+氧化为VO3-；步骤⑤加入NH3•H2O生成NH4VO3沉淀，所以离子方程式为：NH3•H2O+ VO3-=NH4VO3↓+OH‾
（4）步骤⑤需加入氨水，步骤⑥生成氨气，所以氨气（或氨水）可循环利用，步骤②为萃取，步骤③为反萃取，所以有机萃取剂也可以循环利用。
阿司匹林（乙酰水杨酸，
主要试剂和产品的物理常数
请根据以上信息回答下列问题：
（1）①合成阿斯匹林时，最合适的加热方式是 。
②抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，则洗涤的具体操作是 。
（2）提纯粗产物中加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止，再抽滤，则加饱和NaHCO3溶液的目的是 。
另一种改进的提纯方法，称为重结晶提纯法。方法如下：
（3）改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示，
①使用温度计的目的是 。冷凝水的流进方向是 。（填“b”或“c”）。
②重结晶提纯法所得产品的有机杂质要比原方案少的原因 。
（4）检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是 。
（5）该学习小组在实验中原料用量：2.0 g水杨酸、5.0 mL醋酸酐（ρ＝1.08 g/cm3)，最终称得产品m＝2.2 g，则所得乙酰水杨酸的产率为 。
正确答案
（1）① 水浴加热
② 关小水龙头，向布氏漏斗中加蒸溜水至浸没沉淀物，待洗液完全滤出，洗涤2-3次。
（2）使乙酰水杨酸与NaHCO3溶液作用转化为易溶于水的乙酰水杨酸钠，与不溶性杂质分离
（3）① 控制反应温度，防止乙酰水杨酸受热分解； b
② 水杨酸等有机杂质易溶于乙酸乙酯，冷却结晶时溶解在乙酸乙酯中很少结晶出来
（4）取少量结晶于试管中，加蒸馏水溶解，滴加FeCl3溶液，若溶液呈紫色则含水杨酸
（5）84.6%
试题分析：（1）①乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为128～135℃，所以合成阿斯匹林时，最合适的加热方式是水浴加热。②水杨酸微溶解于水，温度越高，溶解度越大。所以为了要得到纯净的阿斯匹林抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤。洗涤的具体操作是关小水龙头，向布氏漏斗中加蒸溜水至浸没沉淀物，待洗液完全滤出，洗涤2-3次。（2）由于酸性乙酰水杨酸>H2CO3，所以加饱和NaHCO3溶液可以与乙酰水杨酸发生反应得到容易溶解于水的乙酰水杨酸钠，便于同步溶性的杂质分离。（3）①使用温度计的目的是控制反应温度，防止乙酰水杨酸受热分解。为了使冷凝效果提高，要使冷却水充满整个冷凝管。所以冷凝水的流进方向是b. ②重结晶提纯法所得产品的有机杂质要比原方案少是因为水杨酸等有机杂质易溶于乙酸乙酯，冷却结晶时溶解在乙酸乙酯中很少结晶出来。（4）检验水杨酸（邻羟基苯甲酸）的方法是看是否含有酚羟基。即：取少量结晶于试管中，加蒸馏水溶解，滴加FeCl3溶液，若溶液呈紫色则含水杨酸，否则就不含有水杨酸。（5）
海洋约占地球表面积的71%，海水中化学资源的利用具有非常广阔的前景。
（1）目前世界上60%的镁是从海水中提取的，其主要步骤如下：
① 试剂①宜选用石灰乳且必须过量，过量的目的是 .
② 镁蒸气宜在 （填序号）气体冷却后得到镁锭
（2）工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下：
某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去）：
③A装置中通入a气体时，反应的离子方程式表示为： .
④A装置中通入a气体一段时间后，
停止通入，改通热空气。通入热空气的目的是： .
⑤反应过程中，B装置中产生的两种主要阴离子为 .
⑥C装置的作用是 。
正确答案
①使Mg2+完全转化为Mg(OH)2沉淀 ②C ③Cl2+2Br-=2 Cl-+Br2
④将溴从蒸馏烧瓶A中吹出 ⑤SO42-、Br-
⑥吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体，防止污染空气
试题分析：（1）①过量的石灰乳能使Mg2+完全转化为Mg（OH）2沉淀，故答案为：使Mg2+完全转化为Mg（OH）2沉淀；②镁是活泼的金属，能和氧气、氮气以及CO2反应，所以应该在Ar中冷却，故答案为：C；（2）③a气体应该是氯气，能把溴离子氧化生成单质溴，反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，故答案为：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；④通入热空气能将溴从蒸馏烧瓶A中吹出，提高产量，故答案为：将溴从蒸馏烧瓶A中吹出；⑤b气体是SO2，溴水能把SO2氧化生成溴化氢和硫酸，所以B装置中产生的两种主要阴离子为SO42-、Br-，故答案为：SO42-、Br-；⑥氢氧化钠能吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体，防止污染空气，故答案为：吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体，防止污染空气。
粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、 饱和K2CO3溶液 、NaOH溶液、 KOH溶液、 BaCl2溶液 、Ba（NO3）2溶液
（1）欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子，选出a所代表的各种试剂，按滴加顺序依次为 （填化学式）；
（2）蒸发浓缩溶液Ⅱ得到的糊状物的化学成分最多的是（填化学式）；
（3）用提纯过的NaCl固体来配制480 mL 0．4 mol·L-1NaCl溶液时，所用仪器除烧杯、药匙、玻璃棒、天平、胶头滴管外还有 （填仪器名称）；需NaCl g。
（4）电解饱和食盐水的装置如图所示：
若收集到的H2为2 L，则同样条件下收集到的Cl2体积 （填“>”、“=”或“<”）2 L，其原因是： （文字描述）；若将此装置的b口密封住，则电解一段时间后，U型管中可以获得一种消毒液，写出获得此消毒液的一个总反应方程式： 。
正确答案
（本小题12分）
（1）滴加顺序为： BaCl2 、NaOH、Na2CO3 ；（3分，其他合理答案也可）
（2）化学成分是 NaCl （填化学式）；（1分）
（3）还有 500毫升容量瓶 （2分，未答出容量瓶不给分）11．7g（2分）
（4） < 2 L，原因是： 氯气在水中有一定量的溶解 ；（各1分） 总反应方程式：NaCl+H2O→ NaClO + H2↑（条件：电解） 。（2分）
略
某科研小组以难溶性钾长石（K2O•Al2O3•6SiO2)为原料，提取A12O3、 K2CO3等物质，工艺流程如下：
（1）“煅烧”过程中有如下反应发生：
①钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3，写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式_____________________。
②钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和 KAlO2，写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式____________________________。
（2）已知NaAlO2和KAlO2易发生如下反应：AlO2－+2H2O
“浸取”时，应保持溶液呈______性（填“酸”或“碱”）。“浸取”时不断搅拌的目的是______________。
（3）“转化”时加入NaOH的主要作用是_______ (用离子方程式表示）。
（4）上述工艺中可以循环利用的主要物质是_______、_______和水。
正确答案
（1）①CaCO3+SiO2
②Na2CO3+Al2O3
3 CuCl FeCl2（3分）
② Cl－+ CuCl = [CuCl2]－（2分）
③ 4FeCO3 + O2
④ CuCl2、 NaCl （4分）
（2）（共4分）不会产生SO2污染大气（2分），不用煅烧黄铜矿从而节约热能 [或可得副产品铁红和硫，合理答案都行。2分]
试题分析：（1）①读图可知，缺少的生成物为FeCl2、CuCl，硫元素由—2升为0，设CuFeS2的系数为1，则2个硫原子升高总数为4，铜元素由+2降为+1，1个铜原子降低数为1，由于升降总数相等，则铁元素由+3降为+2，需要3个铁原子降低总数3，则CuFeS2+3FeCl3=CuCl+4FeCl2+2S；②依题意，难溶的CuCl与可溶的NaCl在水中发生反应，其原理为Cl－+ CuCl = [CuCl2]－；③依题意，该反应的反应物是FeCO3和O2，生成物是Fe2O3和CO2，铁元素由+2升为+3价，氧元素由0降为—2价，根据最小公倍数法配平可得：4FeCO3 + O2
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