- 离子的检验
- 共4052题
为了探究AgNO3的热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。用如图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。
(1)装置B的作用是________。
(2)经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是________________________________________。
(3)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。
【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：ⅰ.Ag；ⅱ.Ag2O；ⅲ.Ag和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。
【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是______(填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有______。
正确答案
(1)防倒吸 (2)用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2 (3)b Ag、NO2、O2
(1)装置B中的进气管和出气管的长度相等，故为安全瓶，防止C中的溶液倒吸入A装置中，引起试管炸裂。(2)检验O2的方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明气体为氧气。(3)银不溶于氨水，实验a中，加入氨水后固体不溶解，说明黑色固体为Ag；金属银与稀硝酸反应生成NO，故实验b不能说明固体是Ag还是Ag与Ag2O的混合物；根据上述分析可知只能采用实验a的结论，故AgNO3固体分解的产物为Ag、NO2、O2。
含苯酚的工业废水处理的流程图如图所示：
（1）上述流程里，设备Ⅰ中进行的是_________操作（填写操作名称）。实验室里这一步
操作可以用____________（填写仪器名称）进行。
（2）由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是_____ ____。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是______________。（均填写物质的化学式）
（3）在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为：_______ ________。
（4）在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和________。通过________操作（填写操作名称），可以使产物相互分离。
（5）图中，能循环使用的物质是C6H6、CaO、________、__________。（均填写物质的化学式）
正确答案
（1）萃取（或萃取、分液），分液漏斗 （2）C6H5ONa NaHCO3
（3）C6H5ONa+CO2+H2O
试题分析：在设备Ⅰ中废水中的苯酚不容易溶解于水而容易溶解于苯中，苯与水互不相溶。所以在该装置中进行的操作是萃取（或萃取、分液）。使用的仪器是分液漏斗。在设备Ⅱ中发生反应：C6H5-OH+NaOH
H考点：
溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
按下列合成步骤回答问题：
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了_______气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_____ ___；
(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是________；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是____________________；
(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为________，要进一步提纯，下列操作中必需的是________(填入正确选项前的字母)；
A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取
(4)在该实验中，a的容积最适合的是________ (填入正确选项前的字母)。
A. 25 mL B．50 mL C．250 mL D．500 mL
正确答案
（1）HBr 吸收HBr和溴蒸汽 （2）除去HBr和未反应的Br2 干燥（3）苯 C
（4）B
试题分析：（1）苯与液溴在铁作催化剂的条件下反应生成HBr，HBr极易溶于水，遇水蒸气形成白雾；苯的溴代反应是放热反应，液溴易挥发，所以尾气中有HBr及挥发出溴蒸汽，用氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气，答案为：HBr 吸收HBr和溴蒸汽；（2）溴苯提纯的方法是：先用水洗，把可溶物溶解在水中，然后过滤除去未反应的铁屑；滤液用水洗，分液后再加NaOH溶液，把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水层中，分液后加干燥剂无水氯化钙能干燥溴苯，答案为：除去HBr和未反应的Br2；干燥；（3）反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯，苯和溴苯互溶，但苯的沸点低，所以采用蒸馏的方法进行分离，溴苯留在母液中，答案为：苯；C；（4）操作过程中，先在a中加入15mL无水苯，在b中小心加入4.0mL液态溴，最后向a 中加入10mL水，共约30mL，溶液的体积一般不超容器容积的2/3,不少于1/3,所以a的容积最适合的是50mL，选B。
氧化铜矿中含有主要杂质为Fe2+和Al3+等，用其生产CuSO4·5H2O主要工艺流程如下图。
(1)图中加入氧化剂的目的是 ，结合下表回答除铁步骤的最佳pH范围为 。
(2)氧化剂若选用KMnO4，会降低产品的纯度，其原因是 ，实际生产中NaClO作为最佳氧化剂，发生反应的离子方程式为 。
(3)请在下图中完善所缺步骤及所添加试剂的化学式。可供选择的操作有：萃取、蒸发浓缩、过滤、洗涤、降温结晶、蒸馏、分液。
正确答案
(1)将Fe2+氧化成Fe3+,便于沉淀、除杂 3.9≤pH<4.6
(2)引入新的杂质离子Mn2+，生成Mn(OH)2
2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O
(3)稀硫酸 降温结晶 过滤 洗涤
(1)由表格中可以发现Fe3+沉淀完全时所需的pH较小，而Fe2+沉淀完全所需的pH较大，故加入氧化剂的目的就是将Fe2+氧化成Fe3+，便于沉淀，除杂。由表格可以看出Fe3+沉淀完全所需的pH为3.9，故pH要大于等于3.9，但不能让Cu2+沉淀，故pH要小于4.6(因Cu2+开始沉淀的pH的最小值为4.6，故答案为3.9≤pH<4.6。
(2)氧化剂若选用KMnO4,将引入新的杂质离子Mn2+,生成Mn(OH)2，在沉淀铜离子时，得不到纯净的Cu(OH)2;NaClO作为最佳氧化剂会将Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原成Cl-，故正确答案为：2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O。
(3)先加入稀硫酸溶解氢氧化铜沉淀，然后蒸发浓缩，接着是降温结晶，析出晶体后，过滤，再洗涤，最后经干燥，得到成品
硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO(占40%)，还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的工艺流程如下：
已知：NaClO与Mn2+反应产生MnO2沉淀。
根据题意回答下列问题：
(1)实验中需用1.00mol/L的硫酸80.0mL，若用98%的浓硫酸配制，除量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器有 、 。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外，还有 、 。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式： 。
在调节pH＝5～6之前，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为：
。
(4)为了检验滤液中Fe3+是否被除尽，可选用的试剂是 。
A．KSCN溶液 B．淀粉KI溶液 C．H2O2 D．KMnO4稀溶液
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明操作步骤 、 。
(6)如果测得提供的硼镁泥的质量为100.0g，得到的MgSO4·7H2O196.8g，则MgSO4·7H2O的产率为 (相对分子质量：MgSO4·7H2O－246 MgO－40)。
正确答案
（1）烧杯、100mL容量瓶（2分） （2）MnO2，SiO2（2分）
（3）Mn2+＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H+＋Cl－（3分） 2Fe2+＋ClO－＋2H+＝2Fe3+＋Cl－＋H2O（3分）（4）A（2分） （5）蒸发浓缩，趁热过滤（2分） （6）80.0%（2分，写80%也给分）
试题分析：（1）由于实验室没有80ml容量瓶，所以要配制1.00mol/L的硫酸80.0mL，则需要100ml容量瓶。所以若用98%的浓硫酸配制，除量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器有烧杯和100ml容量瓶。
（2）由于NaClO与Mn2+反应产生MnO2沉淀，又因为于二氧化锰和二氧化硅都不与稀硫酸反应，所以在滤渣中存在，因此滤纸中还有MnO2，SiO2。
（3）由于NaClO与Mn2+反应产生MnO2沉淀，在反应中氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子。Mn元素的化合价从＋2价升高到＋4价，失去2个电子，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比是1：1，则NaClO与Mn2+反应产生MnO2沉淀的离子方程式为Mn2+＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H+＋Cl－；由于溶液中有亚铁离子，能够被次氯酸钠氧化成铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+＝2Fe3++Cl-+H2O。
（4）铁离子能和KSCN溶液反应使溶液显红色，所以可以向溶液中加入硫氰化钾溶液检验溶液中是否存在三价铁离子，方法为：取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+，A正确；由于溶液中含有次氯酸钠，能氧化碘化钾，所以不能使用碘化钾，B不正确；双氧水和酸性高锰酸钾溶液均具有强氧化性，不能检验铁离子，CD不正确，答案选A。
（5）由于温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响不同，温度越高，硫酸钙溶解度越小，所以要将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去可以采用蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙；而操作“I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，再经过过滤，便得到了MgSO4•7H2O。
（6）100g硼镁泥中氧化镁的物质的量＝
扫码查看完整答案与解析