- 离子的检验
- 共4052题
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
生成氢氧化物沉淀的pH
（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 。
（2）加氨水调节溶液的PH范围为 。
（3）滤渣2 的成分是 (填化学式)。
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C
MgSO4+C
MgSO4+3C
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体是 (填化学式)。
②B中盛放的溶液是 (填字母)。
a．NaOH 溶液 b．Na2CO3溶液 c．稀硫酸 d．KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式： 。
正确答案
（1）MgCO3+2H＋=Mg2＋+CO2↑+H2O
（2）2.8
（3）Fe(OH)3
（4）①CO ②d ③3S+6OH－
试题分析：（1）MgCO3是难溶电解质，书写离子方程式时不能拆开，所以MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为MgCO3+2H＋=Mg2＋+CO2↑+H2O
（2）加氨水调节溶液的PH的目的是使铁元素沉淀而镁不能沉淀，铁元素在溶液中以铁离子存在，所以溶液的PH的范围是2.8
（3）铁元素在溶液中以铁离子存在，所以滤渣2的成分是Fe(OH)3
（4）①右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集，所以最终的剩余气体为CO，②短少的气体产物有SO2、CO2、CO，三种气体分步被吸收或收集，SO2、CO2都能与a、b反应，与c都不能反应，而高锰酸钾溶液可与SO2反应，所以B中应放高锰酸钾溶液吸收SO2，答案选d。③淡黄色固体为S，与热的NaOH溶液发生歧化反应，S被氧化为SO32－，同时被还原成S2－，其离子方程式为3S+6OH－
)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO，SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。
实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解，有关物质的物理常数见下表：
请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：_____________， 装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。
（2）装置C中的试剂是 ； D、E间导管短且粗的原因是 。
（3）G中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH－、Cl－和SO42-。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子（忽略空气中CO2的影响）。
【提出假设】假设1：只有SO32-；假设2：既无SO32-也无ClO－；假设3： 。
【设计方案，进行实验】可供选择的实验试剂有：3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中，滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中，分别进行下列实验。请完成下表：
正确答案
（1）MnO2＋2Cl－＋4H+
（2）浓硫酸；防止生成物中的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管
（3）【提出假设】假设3：只有ClO－
【设计方案，进行实验】①溴水（或0.01 mol/L KMnO4溶液）②品红溶液；③淀粉-KI溶液；若溶液变为蓝色
试题分析：（1）装置A中发生的反应是用高锰酸钾和浓盐水在加热的条件下制备氯气，其反应离子方程式MnO2＋2Cl－＋4H＋
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为(MgCO3，舍少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）通入O2氧化时，发生反应的离子方程式为____________________。
（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）
（3）流程图中“操作步骤”为 、过滤等操作，得到MgSO4·7H2O晶体。对MgSO4·7H2O晶体直接加热 （填“能”或“不能”）得到无水MgSO4固体。
（4）长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2，该反应的化学方程式为 。
（5）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：
25℃时，向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为 [25℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12）]。
（6）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C
MgSO4+3C
①若在实验室中煅烧硫酸镁，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要 。
A．蒸发皿 B．坩埚 C．泥三角 D．石棉网
②用下列实验装置检验煅烧产生的气体中含有SO2、CO2气体（加热装置略去，部分装置可以重复使用）。
正确的连接顺序是a→b→ （按接口连接）。B中盛放的试剂是 ，确定存在二氧化碳气体的实验现象是 。
正确答案
（1）4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2 H2O（2分） （2）Fe(OH)3（2分）
（3）蒸发浓缩、冷却结晶 （2分，少选一个扣1分） 能 （1分）
（4）MgCO3+H2O= Mg(OH)2+CO2↑（2分）
（5）蓝色（2分）
（6）①B C （2分，少选一个扣1分）
②dcabfge（或dcfge）（2分，少选、错选不得分） 酸性高锰酸钾溶液（2分）
后A中品红不褪色，澄清石灰水变浑浊（或B中颜色变浅，澄清石灰水变浑浊）（2分）
试题分析：（1）菱镁矿与硫酸反应生成Fe2+，通入氧气，把Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2 H2O
（2）调节pH至4，Fe3+转化为Fe(OH)3，所以滤渣2的成分是Fe(OH)3。
（3）从MgSO4溶液得到MgSO4·7H2O晶体，先加热蒸发水分，使MgSO4溶液浓度变大，然后降温，MgSO4的溶解度减小，析出MgSO4·7H2O晶体，所以流程图中“操作步骤”为：蒸发浓缩、冷却结晶；将MgSO4•7H2O晶体直接加热会造成结晶水脱去，硫酸镁较稳定，可以稳定存在，所以对MgSO4·7H2O晶体直接加热能得到无水MgSO4固体。
（4）长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2，化学方程式为：MgCO3+H2O= Mg(OH)2+CO2↑
（5）根据Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12，可得c(Mg2+)•c2(OH‾)= 5.6×10-12，c (OH‾)="2" c(Mg2+)，可得c3(OH‾)=2.246×10-11，可估算出pH>10，故溶液呈现蓝色。
（6）①煅烧固体物质的仪器为坩埚，坩埚需要在放在泥三角上加热，故答案为BC。
②B中溶液的作用为除去SO2，防止干扰CO2的检验，所以B中溶液为：酸性高锰酸钾溶液；首先连接dc，连接ab，品红的作用是证明SO2已完全被除去，在连接fg，用澄清石灰水检验CO2，所以连接顺序为：dcabfge（或dcfge）；后A中品红不褪色或B中颜色变浅，，说明SO2已完全除去，澄清石灰水变浑浊，则可证明气体中含CO2.
阿司匹林(乙酰水杨酸,
乙酸酐+水杨酸
(阿司匹林)
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)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是 。
(2)①合成阿司匹林时,最合适的加热方法是 。
②加热后冷却,未发现被冷却容器中有晶体析出,此时应采取的措施是 。
③抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是 。
(3)试剂A是 。
另一种改进的提纯方法如下:
粗产品
(4)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 。
②此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是: ,所得产品的有机杂质要比原方案少,原因是 。
正确答案
(1)防止乙酸酐水解
(2)①水浴加热 ②振荡容器(或用玻璃棒搅拌;或用玻璃棒摩擦容器内壁;或投入几粒晶种)
③关小水龙头,向布氏漏斗中加洗涤剂(冰水)至浸没沉淀物,使洗涤剂缓慢通过沉淀物,重复操作2～3次
(3)NaHCO3
(4)①控制反应温度,防止温度过高,乙酰水杨酸受热分解
②作为重结晶的溶剂 水杨酸易溶于乙酸乙酯,在冷却结晶时大部分溶解在乙酸乙酯中,很少结晶出来
(1)乙酸酐遇水极易反应生成乙酸,甚至发生爆炸,所以一定要干燥无水操作。(2)控制85～90℃的温度持续加热,最佳的方式是水浴加热。溶液形成过饱和溶液未析出晶体,是因为缺少晶种,可以采取措施是破坏过饱和状态,使晶体析出。因为制得的阿司匹林中含有水杨酸杂质,需要进行洗涤,为减少阿司匹林损失,则需要用冷水洗涤。(3)因为粗产品中含有水杨酸聚合物,所以先将阿司匹林转化为乙酰水杨酸钠可溶物,过滤除去水杨酸聚合物,加入试剂选择能溶解乙酰水杨酸但不与水杨酸聚合物反应的NaHCO3,若用NaOH,可能会导致乙酰水杨酸水解。(4)此分离方法中一要控制温度,防止温度过高乙酰水杨酸分解,二要加入有机溶剂溶解水杨酸,让乙酰水杨酸结晶析出。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程如下：
(1)根据图甲所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为________。图乙表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70 ℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因是
________________________________________________________________。
(2)工艺流程中副产品的化学式为______________。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价：_____________________________________________
(若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正)。
操作C是为了除去溶液中的Ca2＋，若控制溶液中F－浓度为3×10－3molL－1，则Ca2＋的浓度为________mol·L－1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：①碱性条件下Cl－在阳极被氧化为ClO－；②Ni2＋被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为_______________________________________。
正确答案
BaSO4 温度升高，Ni2＋的水解程度增大
(2)CuSO4·5H2O (3)方案错误。在调节pH前，应先在滤液中加入H2O2，使溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋
(4)3×10－6
(5)ClO－＋2Ni2＋＋4OH－=2NiOOH·H2O＋Cl－
(1)BaO与H2SO4反应得到BaSO4沉淀，进入浸出渣；Ni2＋会发生水解反应：Ni2＋＋2H2O
扫码查看完整答案与解析