- 离子的检验
- 共4052题
（14分）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的流程图：
已知：①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2
②Na2CO3+Al2O3
③Cr2CO72-+H2O
根据题意回答下列问题：
（1）固体X中主要含有 （填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4．5，应该使用 ______________ （填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是 _______________________ 。
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作III发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7 + 2KCl＝K2Cr2O7 ↓+ 2NaCl，该反应在溶液中能发生的理由是_____________________________。
（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品，加入过量 ____ （填写试剂）、溶解、过滤、再 （填写试剂）、……灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g。计算祥品中氢氧化铝的质量分数为 （用含m、n的代数式表示）。
正确答案
(13分)（1）Fe2O3、MgO(2分)PH计或pH试纸(1分)（2）使CrO42-转化为Cr2O72-(1分)
（3）冷却结晶、洗涤(各1分)
（4）K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小）(2分)
（5）NaOH溶液、通入过量二氧化碳。(各1分，合理答案也给分)；
试题分析：（1）铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，加入氧气和碳酸钠，发生反应为：①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知，结合反应平衡Cr2O72-+H2O
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体；
（4）依据图表物质的溶解度分析对比，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl＝K2Cr2O7↓+2NaCl，这说明K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小）；
（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是先利用氢氧化铝的两性，用氢氧化钠溶液溶解氢氧化铝过滤得到滤液中通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，灼烧干燥得到氧化铝干燥固体m g，依据铝元素守恒计算，样品中氢氧化铝的质量分数＝
(14分) Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等，下图为制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法：
已知：1、卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。
2、几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如上图。
（1）加入BaCl2的目的是除_________，如何判断该离子已除尽_____________________。
（2）加入NaClO3饱和溶液会发生反应：MgCl2＋2NaClO3==Mg(ClO3)2＋2NaCl↓，请利用该反应，结合溶解度图，制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：
①取样，加入NaClO3饱和溶液充分反应；②蒸发浓缩；③ ；④冷却结晶；
⑤过滤、洗涤，获得Mg(ClO3)2·6H2O晶体。
产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：
步骤1：准确称量3.50g产品溶解定容成100mL溶液。
步骤2：取10mL配好的溶液于锥形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL1.000mol/L的FeSO4溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.100mol/L K2Cr2O7溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：
Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋==2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
（3）写出步骤2中所发生反应的离子方程式 。
（4）步骤3中若滴定前用标准液润洗滴定管，会导致最终结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）产品中Mg(ClO3) 2·6H2O的质量分数为 (计算结果保留两位小数) 。
正确答案
（14分）(1) SO42- （2分）
静置，取上层清液加入BaCl2，若无白色沉淀，则SO42-已沉淀完全（2分）
（2）趁热过滤 （2分）
（3）6H++ClO3-+6Fe2+==6Fe3++Cl-+3H2O （3分）
（4）不变 （2分）
（5） 78.31% （3分）
试题分析：（1）加入BaCl2的目的是除去SO42-，钡离子与硫酸根离子结合呈硫酸钡沉淀，过滤除去；检验SO42-是否除尽的方法是静置，取上层清液加入BaCl2，若无白色沉淀，则SO42-已沉淀完全；
（2）Mg(ClO3)2的溶解度受温度变化影响大，温度高时溶解度较大，温度低时溶解度较小，所以需要趁热过滤除去氯化钠；
（3）步骤2中所发生反应是ClO3-与Fe2+在酸性条件下的氧化还原反应，生成氯离子和铁离子、水，离子方程式为6H++ClO3-+6Fe2+==6Fe3++Cl-+3H2O；
（4）滴定管在加入标准液前必须用标准液润洗，所以最终结果不变；
（5）根据消耗K2Cr2O7溶液15.00mL可计算未被ClO3-氧化的亚铁离子的物质的量是0.015L×0.1mol/L×6=0.009mol，则被ClO3-氧化的亚铁离子的物质的量是0.02L×1mol/L-0.009mol=0.011mol，则100mL溶液中ClO3-的物质的量是0.011mol×1/6×10=0.11/6mol,则样品中Mg(ClO3) 2·6H2O的质量为0.11/6mol/2×299g/mol=2.741g，所以产品中Mg(ClO3) 2·6H2O的质量分数为2.741g/3.5g×100%=78.31%.
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的流程图：
已知：①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑；
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑；③ Cr2O72－+ H2O
（1）固体X中主要含有_________（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用__________（填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是_________________________________。
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、 、
过滤、_______、干燥。
（4）右表是相关物质的溶解度数据，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
（5）酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72-生成蓝色的过氧化铬（CrO5分子结构为
该反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
（6）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL与碘量瓶中,加入10mL2mol/ L H2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min。然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32—＝2I-+S4O62—）。
①判断达到滴定终点的依据是 ；
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为 。（保留3位有效数字, K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol）。
正确答案
（16分）（1）Fe2O3、MgO（2分，有错即为0分，少一个扣1分）；pH计或精密pH试纸。（1分，
答pH试纸或广泛pH试纸不给分）
（2）使CrO42－转化为Cr2O72－。（1分） （3）冷却结晶、洗涤。(各1分)
（4）K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（1分）（或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小）。
（5）Cr2O72- + 4H2O2 +2H+＝ 2CrO5 + 5H2O （2分） 不属于（1分）
（6）①溶液蓝色恰好褪色为滴定终点（2分）
②94.1%（4分，在±0.1%范围内不扣分，有效数字错扣2分）
试题分析：（1）铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，因此加入氧气和碳酸钠发生反应为①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑、②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑、③Cr2O72-+H2O
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知，结合反应平衡Cr2O72-+H2O
（3）对于易溶性物质，从溶液得到晶体的操作一般是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，将得到的晶体洗涤干燥即可。因此要获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体。
（4）依据表中物质的溶解度数据分析对比，依据操作Ⅲ发生反应的化学方程式Na2Cr2O7+2KCl＝K2Cr2O7↓+2NaCl可知，该反应之所以能发生是因为K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小（或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小）。
（5）酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72-生成蓝色的过氧化铬，由于溶液显酸性，因此反应物还有氢离子参加，根据原子守恒可知，生成物还有水生成，因此反应的离子方程式为Cr2O72- + 4H2O2 +2H+＝2CrO5 + 5H2O。根据CrO5分子结构
（6）①由于碘单质遇淀粉显蓝色，所以根据反应I2+2S2O32—＝2I-+S4O62—可知，判断达到滴定终点的依据是溶液蓝色恰好褪色且半分钟不恢复即为滴定终点。
②根据反应Cr2O72-＋6I－+14H+＝2Cr3＋＋3I2+ 7H2O、I2+2S2O32—＝2I-+S4O62—可知
Cr2O72-～～～3I2～～～6S2O32—
1mol 6mol
n（K2Cr2O7） 0.1200mol/L×0.04L
即
解得n（K2Cr2O7）＝0.0008mol
所以2.500g重铬酸钾试样中重铬酸钾的物质的量＝
质量＝0.008mol×294g/mol＝2.352g
因此所得产品中重铬酸钾的纯度为
（16分）氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵，反应如下（且温度对反应的影响比较灵敏）：2NH3(g)+CO2(g)
（1）如用下图I装置制取氨气，可选择的试剂是 。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示，把NH3和CO2通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中。 当悬浮物较多时，停止制备。
注：CCl4与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是_________________________________________，液体石蜡鼓泡瓶的作用是 。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是 （填写操作名称）。为了得到干燥产品，应采取的方法是________（填写选项序号）。
a．常压加热烘干 b．高压加热烘干 c．减压40℃以下烘干
（3）制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。
①设计方案，进行成分探究，请填写表中空格。
限选试剂：蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。
②根据①的结论：取氨基甲酸铵样品3.95 g，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为_______________。[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(BaCO3)=197]
正确答案
（每空2分）
（1）浓氨水与氢氧化钠固体等合理答案
（2）①降低温度，提高反应物转化率（或降低温度，防止因反应放热造成产物分解）；
通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例（或通过观察气泡，控制NH3与CO2的反应速率）
②过滤 c
（3）①
②0.800或80.0%（有效数字没有考虑不扣分）
试题分析：⑴图I装置中没有加热，只能用浓氨水与氢氧化钠固体或氧化钙固体反应制取氨气。
⑵①据信息“该反应为放热反应、生成物氨基甲酸铵（NH2COONH4）受热易分解”，因此为了提高反应物的 转化率或防止产物的分解，可用冰水冷却发生器；气体通过液体石蜡鼓泡瓶时能观察气泡数，调节NH3与CO2通入比例或控制NH3与CO2的反应速率；
②根据“生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中”说明氨基甲酸铵难溶于CCl4（液体），采用过滤操作能将氨基甲酸铵从混合物中分离出来；为了防止氨基甲酸铵受热分解，采用“减压40℃以下”烘干产品。
⑶①在“限选试剂”中稀硝酸、稀盐酸与氨基甲酸铵、碳酸氢铵均能反应产生气体，不能用来验证碳酸氢铵；只有澄清石灰水与碳酸氢铵反应产生碳酸钙沉淀（溶液变浑浊）；
②根据①可知产品的成分有NH2COONH4、NH4HCO3，与足量氢氧化钡溶液充分反应生成BaCO3沉淀的物质的量为n(BaCO3)=
有学生用五氧化二磷作为乙醇脱水制乙烯的催化剂，进行相关实验。按右表所示的量和反应条件在三颈瓶中加入一定量P2O5，并注入95%的乙醇，并加热，观察现象。
实验结果如下：
根据上述资料，完成下列填空。
（1）写出乙醇制乙烯的化学方程式 。
（2）上图装置中泠凝管的作用是___________，进水口为（填“a”或“b”）______，浓硫酸的作
用是 。
（3）实验1使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是___________。
（4）实验2中，水浴加热所需仪器有 、 （加热、夹持仪器、石棉网除外）。
（5）三颈瓶、收集瓶中的液体经检验为磷酸三乙酯，写出三颈瓶中生成磷酸的化学方程式
_____________________，P2O5在实验1中的作用是______________________ 。
（6）根据实验1、2可以推断：
①以P2O5作为催化剂获得乙烯的反应条件是____________
②P2O5与95%乙醇在加热条件下可以发生的有机反应的类型是________反应。
正确答案
（本题共12分，每空1分,38题2分，39第二问2分）
（1）
（2）冷凝导气， b，除水
（3）乙烯
（4）大烧杯、温度计
（5）
（6）①较高温度下或直接加热。②酯化反应。
试题分析：（1）乙醇在P2O5、加热条件下发生消去反应生成乙烯和水。
（2）冷凝管起到冷凝和导气的作用；水流与气体流向相反，冷凝效果好，所以Y右下方的b为进水口；生成的乙烯中含有水分，浓硫酸起到干燥除水的作用。
（3）乙烯与Br2发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色。
（4）水需要大烧杯盛放，为了测量水浴的温度需要温度计。
（5）P2O5与水反应生成磷酸；乙醇发生消去反应时，P2O5起到催化剂作用，P2O5还与生成的H2O反应，起到反应物的作用。
（6）①当用酒精灯加热时，气泡加快生成并沸腾，生成粘稠状液体，说明获得乙烯的反应条件是较高温度下或直接加热。
②P2O5与水反应生成H3PO4，H3PO4与乙醇可发生酯化反应。
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