- 离子的检验
- 共4052题
(16分)铜陵有色股份有限公司电线电缆厂属国家电线电缆、绕组线行业专业生产厂。在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如:零碎电缆)。某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后,围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法。甲同学根据已学知识,提出了一套回收方案:
乙同学在查阅资料后得知:在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸在溶液中发生反应(方程式为:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O ) ,于是他提出了另一套方案:
(1)甲方案的①、③两个步骤中,与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是:
① ;③ 。
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为 (填“甲”或“乙”)方案更合理,理由是: 。
(3)丙认为,无论是甲还是乙的方案,在“加铁屑”这一步时,应该加入略过量的铁屑。你认为丙这么说的道理是: 。
丁又提出了疑问:如果铁过量,剩余的铁粉会混在红色粉末中,该怎么处理呢?
请提出你的想法: 。
(4)最后,老师肯定了同学们的积极思考,但同时指出:方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后,会得到一种俗称“绿矾”的工业产品,可增加经济效益。如果直接排放掉滤液,不仅造成了浪费,还会 。
(5)若上述方案所用的稀硫酸质量分数为36.8%,问每1000mL98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)能配制出这种稀硫酸 g,需水 mL(水的密度为1.0g/mL ) ,在实验室中稀释浓硫酸时,是如何操作的: 。
正确答案
(1)2Cu+O22CuO Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;(每个l分,共2分)
(2)乙(l分)甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾;(2分,意思答对即可)
(3)将Cu完全置换出来,(2分)将所得铜粉酸洗后再洗涤、干燥;(2分)
(4)水污染或环境污染;(1分)
(5)4900(2分)3060(2分)将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓加入水中,边加边搅拌。(2分)
试题分析:结合题中信息可以得出(1)、 (2)、 (3) 、(4)的答案。
(1)2Cu+O22CuO;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;;
(2)乙;甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾;;
(3)将Cu完全置换出来;将所得铜粉酸洗后再洗涤、干燥;
(4)水污染或环境污染;
(5)能配制出这种稀硫酸xg,则xg×36.8%=1000mL×1.84g/mL×98%,x=4900:其中浓硫酸的质量为1840g,所以需加水3060g。
有一包白色固体粉末,由Na2SO4、CaCO3、KCl、BaCl2、CuSO4中的三种物质组成,取样进行如下实验:
I.取少量白色粉末,加入足量水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液;
II.向I中滤出的沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀全溶解,并生产无色气体。
(1)则原混合物中一定不存在 ,一定存在 。
(2)实验中发生反应的化学方程式: 。
(3)设计实验进一步确定混合物的组成,简述实验步骤、现象和结论。
。
正确答案
(9分)(1)CuSO4(2分) CaCO3 KCl(2分)
(2)CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O↑(2分)
(3)用试管取适量I过滤得到的无色溶液,加入少量BaCl2 溶液,若产生沉淀则白 色固体组成中有Na2SO4,否则白色固体组成中有BaCl2 (3分,其他合理答案也可)
试题分析:固体粉末加到水中,得到白色沉淀,且上层清液为无色,说明粉末中一定没有硫酸铜,白色沉淀可能是碳酸钙或硫酸钠与氯化钡反应产生的硫酸钡;白色沉淀部分溶于稀盐酸,说明沉淀为碳酸钙和硫酸钡,因为碳酸钙溶于盐酸并与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳,而硫酸钡不溶于盐酸,也不能与盐酸反应,因此一定含有碳酸钙、氯化钾,硫酸钠和氯化钡含有其中之一。
故答案为:①CuSO4;CaCO3 KCl;
②CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
点评:本题属于文字叙述型推断题,给出物质范围和实验现象,要求考生推出混合物中一定存在、一定不存在和可能存在的是什么物质.解答时以文字信息为序,寻找并抓住“题眼”,逐步分析“筛选”.这就要求考生熟悉这类题目的常见“题眼”,也就是解题的“突破口”。
趣小组在课外活动中,对某溶液进行了多次检测,其中三次检测结果如下表所示,请回答:
(1)三次检测结果中第 次检测结果不正确。
(2)在检测时,为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子(提示:Ag2SO4微溶于水):
第一步:向溶液中滴加过量的 溶液,其目的是检验CO32-。并将其除去;
第二步:加入过量的Ba(NO3)2,其目的是 ;
第三步:过滤,再向滤液中加入 溶液(填化学式),发生反应的离子方程式 。
正确答案
(1)二 (2) HNO3 检验硫酸根,并将其除去 AgNO3 Ag+ + Cl-=AgCl↓
试题分析:(1)第二次检测结果中BaCl2溶液分别与Na2SO4和K2CO3溶液反应生成硫酸钡和碳酸钡沉淀,不符合题意;(2)硫酸根离子的检验可用硝酸钡溶液,产生白色沉淀,碳酸根可产生干扰,必须先用硝酸检验碳酸根并将其除去;氯离子的检验用硝酸银溶液,产生氯化银白色沉淀,硫酸根对其检验有干扰,必须先检验硫酸根并将其除去;故答案为:HNO3检验硫酸根,并将其除去AgNO3 Ag+ + Cl-=AgCl↓
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为______(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 (填代号)。
a.KMnO4 b.(NH4) 2S c.H2O2 d.KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、 、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是 。
(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入) (填化学式),若实验过程中有氨气逸出,应选用下列 装置回收(填代号)。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应 ,直到 ,用KMnO4标准溶液滴定时应选用 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
正确答案
(1) c (2分) d (2分) (2)冷却结晶 (2分) 引流 (2分)
(3)NH3·H2O (2分) b (2分)
(4 平视凹液面(或平视刻度线)(1分) 凹液面的最低点与刻度线相切 (1分) 酸式 (1分)
试题分析:(1)要制取硫酸铜晶体,就必须除去溶液中的杂质离子,可用沉淀法除去铁离子。因此首先要把溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子,但同时又不能引入新的杂质,双氧水的还原产物是水,不会引入杂质。所以答案选C。检验溶液A中Fe3+的最佳试剂是KSCN溶液。(2)要获得CuSO4·5H2O,需要通过加热蒸发、冷却结晶,然后过滤即可。过滤时除烧杯、漏斗外,还需要玻璃棒引流。(3)用于CO2的溶解度很小,所以首先通入氨气,时溶液显碱性,然后再通入CO2即得到碳酸钙固体。用于氨气极易溶于水,所以吸收需要氨气防止倒吸,因此答案选b。(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应平视凹液面(或平视刻度线),直到凹液面的最低点与刻度线相切 ,由于KMnO4溶液有强氧化性能腐蚀橡胶管,滴定时应选用酸式滴定管。
(14分)在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在1~100nm之间)。下图所示A~E为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去),请根据要求回答问题。
(1)实验室制取、收集干燥的NH3,需选用上述仪器装置的接口连接顺序是(选 填字母):a接 , 接 , 接h ;用A装置制取NH3的化学反应方程式为 。
(2)用图所示装置也可以制取NH3,则圆底烧瓶中的固体可以选用 (选填字母编号);
E.烧碱
(3)向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时,应先通入的气体是 ,试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式 ;
(4)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级 。
正确答案
(1)d e g f(2分)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3 ↑+ H2O(其它答案合理也给分)(2分)
(2)ABE(3分漏选一个扣1分,错选一个倒扣1分)
(3)NH3(2分) CaCl2 + CO2 + 2NH3 + H2O=CaCO3↓ + 2NH4Cl(2分)
(4)取少量样品和水混合形成分散系,用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级碳酸钙,否则不是(3分)
(1)实验室用熟石灰和氯化铵加热制取氨气,所以A是发生装置,反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3 ↑+ H2O。氨气是碱性气体,应该用碱石灰干燥氨气,不能用浓硫酸。氨气的密度小于空气的,且氨气极易溶于水,所以应该用向下排空气法收集,所以连接顺序是d e g f。
(2)氨水中存在平衡NH3+H2ONH3·H2O
NH4++OH-,所以要制取氨气,就应该时平衡向逆反应方向移动,所以答案选ABE。
(3)CO2在水溶液中的溶解度小,而氨气极易溶于水,所以首先通入的是氨气,反应的方程式为CaCl2 + CO2 + 2NH3 + H2O=CaCO3↓ + 2NH4Cl。
(4)由于微粒的直径是纳米级的,所以形成的分散性应该是胶体,鉴别胶体可以用丁达尔效应。即取少量样品和水混合形成分散系,用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级碳酸钙,否则不是。
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