- 离子的检验
- 共4052题
某活动小组对CuSO4分解产物除CuO外的气体的3种可能性进行假设,并通过实验确定气体的物质的量。
(1)气体的3种可能性为 ; ;有SO2、SO3和O2。
(2)为确定SO2、SO3和O2的物质的量之比,请你选用所给的仪器进行实验,按气体从左至右的方向连接各装置。顺序为: →B。(已知SO3溶于浓硫酸)
正确答案
(1)仅SO3 仅SO2和O2 (2)A→D→C→(G→)E或A→F→D→C→(G→)E
(1)CuSO4分解得到CuO,根据化合价守恒:化合价没有变化,仅SO3;化合价变化有SO2,一定有O2;(2)D浓硫酸吸收SO3(依据吸收前后质量变化求出SO3的质量),F可以把SO3转化为SO2(也可以依据吸收前后质量变化求出SO3的质量),C吸收SO2(依据吸收前后质量变化求出SO2的质量,吸收前要除去SO2中的SO3或水蒸气),E、B可以测出O2的质量
已知某待测液由Ag+、Fe2+、Al3+、K+、Ba2+、NH4+、NO3－、SO42－中的若干种离子组成，进行如下实验：
第一步：加入过量的稀盐酸，无沉淀生成。
第二步：继续加入过量的稀硫酸，有白色沉淀生成。
第三步：过滤，取少量滤液，滴入NaOH溶液至溶液呈碱性，
在此过程中溶液沉淀量的变化如右图所示，加热该溶液，
可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。
根据以上实验现象回答下列问题：
（1）该待测液中一定含有 离子，一定没有 离子，可能有 离子。
（2）某同学采用测pH的方法来判断滴入NaOH溶液后是否使溶液呈碱性，该实验操作是 。
（3）第三步中产生使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体的离子方程式为 ，该步骤中预
期会出现另外一个特殊的实验现象，该现象对应的化学方程式为 。
正确答案
（1）Fe2+、Al3+、Ba2+、NH4+、NO3- SO42-、Ag+ K+
（2）取一片pH试纸置于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液，点在pH试纸的中部，半分钟后与标准比色卡对照，判断溶液是否呈碱性。
（3）NH4++OH- 
试题分析：（1）加入HCl无沉淀生成说明不含有Ag+。继续加入过量的稀硫酸，有白色沉淀生成说明含有Ba2+离子。发生的沉淀反应的方程式为Ba2++ SO42－=BaSO4↓。向过滤后的滤液中滴入NaOH溶液至溶液呈碱性首先产生沉淀。当沉淀达到最大值后再滴加。沉淀量不变，后沉淀又减少一部分。说明还含有Fe2+、Al3+、NH4+。根据溶液呈电中性可知溶液中还应该含有阴离子。由于Ba2+和 SO42－不能共存，含有Ba2+离子，SO42－不能存在。故一定还含有NO3－离子。故该待测液中一定含有Fe2+、Al3+、Ba2+、NH4+、NO3-；一定不含有SO42-、Ag+； K+可能有也可能没有。（2）判断溶液是否呈碱性，该实验操作是取一片pH试纸置于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液，点在pH试纸的中部，半分钟后与标准比色卡对照，判断溶液是否呈碱性。（3）产生使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体的离子方程式为NH4++OH-
海水中有丰富的资源，多种多样的海洋动物和植物，海底有丰富的矿藏、石油、天然气等，此外，海水中还含有大量的电解质，它们电离产生Cl－、Br－（溴离子）、SO42－、Na＋、Mg2＋、Ca2＋等，都是重要资源。
（1）写出步骤①、②、④分离提纯的方法：
① ； ② ； ④ 。
（2）步骤②分离提纯过程中需要选用主要玻璃仪器的名称 。
（3）欲除去初步提纯后的粗盐中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4，应向该粗食盐水中依次加入NaOH溶液、 溶液、 溶液，然后过滤；为尽可能除去杂质，每次加入的试剂应 。向所得溶液中滴加 至无气泡产生，再经蒸发结晶得到食盐晶体。
（4）检验淡水中是否含有Cl-的操作现象及结论 。
（5）写出加入试剂a后，发生反应的离子方程式 。
（6）工业上用电解饱和食盐水的方法生产氯气、氢气和烧碱，请写出利用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学方程式 ________________________________________________ 。
正确答案
（1）①蒸馏 ②萃取分液 ④过滤 （2）②分液漏斗、烧杯
（3）BaCl2 Na2CO3 稍过量 稀盐酸（每空1分）
（4）取样，先滴加几滴稀硝酸，再滴加硝酸银，若产生白色沉淀则有Cl—（3分）。
（5）Mg2+＋2OH－ ＝Mg(OH)2↓（2分） （6）2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O（2分）
试题分析：（1）海水变为淡水最常用的的方法是蒸馏；单质碘易溶在有机溶剂中，因此要从含碘的溶液中中分离出单质碘应该用萃取然后分液即可；粗盐中含有难溶性物质，因此操作④是过滤。
（2）萃取分液的主要玻璃仪器是分液漏斗和烧杯。
（3）Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，最后加入盐酸酸化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整。欲除去初步提纯后的粗盐中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4，应向该粗食盐水中依次加入NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，然后过滤；为尽可能除去杂质，每次加入的试剂应稍过量。向所得溶液中滴加稀盐酸至无气泡产生，再经蒸发结晶得到食盐晶体。
（4）氯离子的检验一般用硝酸酸化的硝酸银溶液，因此检验淡水中是否含有Cl-的操作现象及结论是取样，先滴加几滴稀硝酸，再滴加硝酸银，若产生白色沉淀则有Cl—。
（5）加入试剂a后生成氢氧化镁白色沉淀，因此该试剂a是强碱，反应的离子方程式为Mg2+＋2OH－ ＝Mg(OH)2↓。
（6）工业制取漂白粉的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
盐泥是氯碱工业中的废渣，主要含有镁、铁、铝、钙等的硅酸盐和碳酸盐。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的流程如下：
已知：(Ⅰ) Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×
(Ⅱ) Fe2+、Fe3+、Al3+开始沉淀到完全沉淀的pH范围依次为：7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7
(Ⅲ) 三种化合物的溶解度（S）随温度变化曲线如图。
回答下列问题：
（1）在盐泥中加H2SO4溶液控制pH为1～2以及第一次煮沸的目的是： 。
（2）若溶液中Mg2+的浓度为6 mol/L，溶液pH≥ 才可能产生Mg(OH)2沉淀。
（3）第二次过滤需要趁热进行，主要原因是 。所得滤渣的主要成分是 。
（4）从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验操作步骤为：①向滤液Ⅱ中加入 ，②过滤，得沉淀，③ ，④蒸发浓缩，降温结晶，⑤过滤、洗涤得产品。
（5）若获得的MgSO4·7H2O质量为24.6 g，则该盐泥中含镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约 （MgSO4·7H2O式量为246）
正确答案
（15分）
（1）提高Mg2+的浸取率（2分）
（2）8（2分）
（3）温度较高时钙盐与镁盐分离更彻底（或高温下CaSO4·2H2O溶解度小）（2分）
Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O （2分）
（4）NaOH溶液（2分） 向沉淀中加足量稀硫酸（2分）
（5）20.0%（3分）
试题分析：由流程图，①②③酸浸，溶解，④分离溶液和固体杂质，主要是H2SiO3和不溶解的滤渣，⑤将Fe2＋ 氧化成Fe3＋ 以便分步除去，⑥分离Fe (OH)3、Al (OH)3和MgSO4、NaCl溶液，由滤液Ⅱ得到产品。⑴通过煮沸提高反应速率，提高Mg2＋ 的浸出率，答案：提高Mg2+的浸取率；⑵Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×
（14分）工业上SnSO4是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：
提示：①已知在酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式．
②已知Ksp[Sn(OH)2] ＝1.0×10-26
回答下列问题：
（1）SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是__________，加入Sn粉的作用是_________。
（2）反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的离子方程式___________________________。
（3）检验沉淀已经“漂洗”干净的方法__________________________________________。
（4）反应Ⅱ硫酸的作用之一是控制溶液的pH，若溶液中c(Sn2+)＝1.0mol•L-1，则应控制溶液pH_____。
（5）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，请写出发生反应的离子方程式____________。
正确答案
（1）抑制Sn2+水解 （2分） 防止Sn2+被氧化（2分）（2）Sn2+ + CO32-＝SnO↓ + CO2↑（3分）
（3）取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO3溶液，若无沉淀，则说明洗涤干净；（2分）
（4）小于1； （2分） （5）Sn2+ + H2O2 + 2H+＝Sn4+ + 2H2O （3分）
试题分析：（1）SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡，存在平衡Sn Cl2+H2O
（2）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，Sn元素化合价没有变化，属于非氧化还原反应，同时生成气体，该气体为二氧化碳，离子方程式为：Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑；
（3）沉淀表面有吸附的氯离子，因此检验沉淀已经“漂洗”干净的方法是：取最后一次洗涤液，向其中加入AgNO3溶液，若无沉淀，则说明洗涤干净；
（4）根据 Ksp[Sn（OH）2]＝1.0×10-26＝c（OH-）2×c（Sn2+），将c（Sn2+）＝1.0mol•L-1带人可得c（OH-）＝10-13mol/L，c（H+）＝0.1mol/L，故pH小于1，Sn2+完全沉淀；
（5）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，Sn2+易被氧化为Sn4+，自身被还原为水，离子方程式为：Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O。
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