- 离子的检验
- 共4052题
海洋植物，如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海带中提取碘的流程如下：(已知C12+2KI=2KCl+I2)
（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：① ，③ 。
（2）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是（ ）
A．苯、酒精 B．CCl4、苯 C．汽油、酒精
（3）为使海带灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里的烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器和物品，仍缺少的玻璃仪器
_________________________ 。
正确答案
（1）过滤；萃取分液 （2）B （3）分液漏斗、漏斗
（1）悬浊液中的残渣可以通过过滤的方法除去，即①是过滤；单质碘易溶在有机溶剂中，所以③是萃取后再分液。
（2）萃取剂应该满足的条件是①.萃取剂与原溶剂互不相溶、不发生化学反应②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度③.溶质不与萃取剂发生任何反应。酒精和水互溶，所以答案选B。
（3）过滤需要分液漏斗，而分液则需要分液漏斗，因此还缺少的仪器是分液漏斗和漏斗。
（14分）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15mL无水苯和少量铁屑，在b中小心加入4.0mL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，经过下列步骤分析提纯：
①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL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，下列操作中必须的是 (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.25mL B. 50mL C.250mL D.500mL
正确答案
苯和液溴在铁作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢。Br2＋2NaOH==NaBr＋NaBrO＋H2O，由此可知装置d的作用是吸收HBr和Br2。无水氯化钙是一种干燥剂，其作用是干燥。经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，要经过蒸馏。
【考点定位】 化学实验、化学方程式、分离提纯
（4分）现有四种试剂：①新制Cu(OH)2悬浊液；②浓硝酸；③AgNO3溶液；④碘水。
为了鉴别下列四瓶无色溶液，请你选择合适的试剂，将其序号填入相应的括号中。
（1）葡萄糖溶液 （2）食盐溶液
（3）淀粉溶液 （4）鸡蛋清溶液
正确答案
（4分，每空1分）①；③；④；②
试题分析：葡萄糖中含有醛基，可以用新制Cu(OH)2悬浊液鉴别，答案选①；食盐能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀，所以答案选③；淀粉和单质碘能发生显色反应，所以答案选④；浓硝酸可以使蛋白质发生显色反应，呈黄色，据此可以鉴别蛋白质，答案选②。
点评：进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理、验证即可。
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。其工艺流程为：
（1）根据图Ⅰ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Ⅱ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）。
（4）操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F－浓度为3×10－3mol·L－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
（12分）（1）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－
由题意知，含镍催化剂与硫酸反应后，Ca2+和Ba2+形成沉淀，通入硫化氢气体将Cu2+沉淀，操作B除去Fe3+，操作C除去Ca2+。最后加氯化钠电解硫酸镍溶液得到2NiOOH·H2O。
试题分析：（1）与硫酸反应产生沉淀的除硫酸钙、氢氧化镍外还有就是硫酸钡，所以物质X为BaSO4；由于随着温度升高，Ni2+的水解程度增大，从而导致镍的浸出率降低，浸出渣中Ni（OH）2含量增大；
（2）由于CuS、S灼烧后溶于稀硫酸中生成硫酸铜，所以副产品应该是胆矾，即CuSO4•5H2O，
（3）由于用氢氧化钠溶液调节溶液的pH值，容易引入杂质，而且pH为3.7～7.7，亚铁离子沉淀不完全，所以方案是错误的；正确的操作应该是在调节pH前，应先在滤液中加入H2O2，使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，
（4）根据常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11可知，溶液中F-浓度为3×10-3 mol•L-1，则Ca2+的浓度为2.7×10-11/(3×10-3)2= 3×10－6mol•L-1；
（5）Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH•H2O沉淀，其还原产物是氯离子，则根据电子的得失守恒可知，第②步反应的离子方程式为ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH•H2O+Cl-。
按图所示实验过程填空：
（1）写出上述反应的离子方程式：
① ；
② ；
③ 。
（2）填空：a b c d 。
正确答案
（11分）（1）①2Fe2＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2（3分）②2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2（2分）
③Br2＋2I－＝2Br－＋I2（2分）（2）a 棕黄 b 橙红 c 蓝 d 紫红（各1分）
试题分析：（1）①溴离子和亚铁离子均能被氯气氧化，因此向溴化亚铁溶液中通入足量氯气的离子方程式为2Fe2＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2。
②单质溴易溶在四氯化碳中，且四氯化碳的密度大于水的。因此下层是有机层，溶液呈橙红色；上层是水层含有铁离子，溶液呈棕黄色。铁离子能氧化碘化钾生成单质碘，碘遇淀粉显蓝色，所以反应②的离子方程式为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。
③下层含有单质溴，单质溴的氧化性强于单质碘的，能把碘化钾氧化生成单质碘。单质碘易溶在四氯化碳中溶液呈紫红色，所以反应③的离子方程式为Br2＋2I－＝2Br－＋I2。
（2）根据以上分析可知颜色分别是a 棕黄 b 橙红 c 蓝 d 紫红。
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