- 离子的检验
- 共4052题
乙酰水杨酸俗称阿司匹林（
制备基本操作流程如下：
主要试剂和产品的物理常数如下表：
回答下列问题：
（1）合成阿司匹林时，最合适的加热方法是 。
（2）合成阿司匹林时，必须使用干燥的仪器，其原因是 。
（3）减压过滤所得粗产品要用少量冰水洗涤，其目的是 。
（4）用重结晶方法提纯粗产品流程如下，加热回流程装置如图。
①沸石的作用是 ；
②冷凝水的流进方向是 （填“a”或“b”）；
③使用温度计的目的是 。
（5）在实验中原料用量：2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐（
正确答案
（1）水浴加热(2分)
（2）防止醋酸酐和水反应(2分)
（3）除去醋酸酐、醋酸、硫酸，并降低乙酰水杨酸的损耗(2分)
（4）①防止暴沸(2分)②a(2分)③便于调控加热温度，防止乙酰水杨酸分解(2分)
（4）84.3%(或84.6%)(2分)
试题分析：（1）控制温度在85℃～90℃，小于100℃，应使用水浴加热；
（2）合成阿司匹林时，必须使用干燥的仪器，其原因是乙酸酐容易发生水解，所以答案是防止醋酸酐和水反应；
（3）洗涤晶体，除去表面的杂质，用冷水，目的是减小阿司匹林的溶解，所以答案是除去醋酸酐、醋酸、硫酸，并降低乙酰水杨酸的损耗；
（4）①沸石的作用是防止暴沸；
②为使冷凝管内的不蒸气得到充分冷却，在进行冷却时，应使水的方向和气流的方向相反，使水充满整个冷凝管，所以冷凝水的流进方向是a；
③使用温度计的目的是便于调控加热温度，防止乙酰水杨酸分解；
（4））（水杨酸）=
则理论上生成乙酰水杨酸0.0145mol，产率为
苯甲酸是一种重要的化工产品，某学习小组设计方案制备苯甲酸。反应原理如下：
已知甲苯的熔点为－95℃，沸点为110.6℃，易挥发，密度为0.866 g·cm－3；苯甲酸的熔点为122.4℃，在25℃和95℃下溶解度分别为0.3 g和6.9 g。
【制备产品】 30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 mol·L－1高锰酸钾溶液在80℃下反应30 min，装置如图所示：
（1）图中支管的作用是_______________________。
（2）冷凝管的作用是________；进水口为________（填“a”或“b”）。
（3）相对于用酒精灯直接加热，用沸水浴加热的优点是________；在本实验中，三颈烧瓶最合适的容积是________（填字母）。
【分离产品】他们设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯：
（4）操作Ⅰ的名称是________；含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体A，则操作Ⅱ的名称是________。
（5）操作Ⅲ的名称是________。检验B中是否含有Cl－的方法如下：取少量B溶于水，在上层清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液，若产生白色沉淀，则B中含有Cl－。
正确答案
（1）平衡压强，使甲苯顺利滴入三颈烧瓶
（2）冷凝回流，提高甲苯的利用率 a
（3）便于控制温度和使容器受热均匀 B
（4）分液 蒸馏
（5）冷却、过滤 AgNO3
（1）观察装置图知，支管将漏斗与三颈烧瓶连通，起到平衡压强的作用。
（2）甲苯易挥发，冷凝回流能提高甲苯的利用率；冷凝管下管口进水，能提高冷凝效果。
（3）容器中液体不能超过容积的2/3，也不宜低于1/3，本实验中混合液总体积约为55 mL，选择容积为100 mL的三颈烧瓶最合适。
（4）甲苯不溶于水，苯甲酸钾溶于水，滤液已分层，所以操作Ⅰ是分液而不是萃取。
（14分）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：硫化钠，俗称臭碱，是一种强还原剂，在工业上用途广泛。他们对硫化钠与次氯酸钠的反应进行探究。
【实验】
在次氯酸钠溶液中加入硫化钠溶液，发现溶液始终澄清。
（1）下列有关硫化钠的说法正确的是 。
a. 硫化钠溶液不宜久置，应现用现配
b. 硫化钠溶液中通入SO2有淡黄色浑浊，可证明SO2有氧化性
c. 硫化钠在空气中潮解并不断放出H2S气体，说明酸性：H2CO3>H2S
d. 配制硫化钠溶液时加入少量氢氧化钾
e. 向硫化钠溶液中滴加稀硝酸有臭鸡蛋气味的气体生成
【提出假设】
（2）反应后的溶液中肯定存在Cl－、SO42－和OH－，为探究溶液中可能还存在的其他阴离子（不考虑离子水解及空气中CO2的影响），该学习小组提出如下假设：
假设1：只还存在S2－
假设2：只还存在ClO－
假设3：
【设计实验方案，验证假设】
（3）请写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：1 mol• L－1的CuSO4溶液、1 mol• L－1NaOH溶液、淀粉－KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液。
【思考与交流】
（4）实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色，联想到工业盐酸呈黄色的原因，该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl3。你是否同意该同学的的观点 （填“同意”或“不同意”），请简述理由： 。
正确答案
（1）a b c（3分）
（2）既不存在S2- 也不存在ClO- （1分）
（3）每空1分，其他合理答案也可，步骤1和步骤2可以对调。
（4）不同意，（1分） 因为硫化钠具有强还原性，氯化铁具有强氧化性，二者发生氧化还原反应不能共存。（2分）
试题分析：（1）a．氧气可以氧化硫离子为硫单质，硫化钠溶液不宜久置，应现用现配，故a正确；b．硫化钠溶液中通入SO2有淡黄色浑浊，生成S单质，SO2中S元素化合价降低，SO2体现氧化性，故b正确；c．空气中潮解并不断放出H2S气体，潮湿的空气中含有碳酸，说明酸性：H2CO3＞H2S，故c正确；d．加入KOH溶液，引入钾离子，应加入NaOH，故d错误；e．硝酸具有强氧化性，硫化钠具有强还原性，二者发生氧化还原反应，不能生成硫化氢，故e错误。
（2）S2-、ClO-不能共存，根据假设1、假设2可知，可能既不存在S2- 也不存在ClO-。
（3）步骤1：取少许反应后溶液于试管中，滴加1mol/L的CuSO4溶液，若溶液中出现黑色沉淀，则假设1成立；步骤：2：另取少许反应后溶液于试管中，滴加1-2滴淀粉KI溶液，若溶液变蓝，则假设2成立；若步骤1中没有出现黑色沉淀，步骤2中溶液不变蓝色，则假设3成立。
（4）不同意，硫化钠具有强还原性，氯化铁具有强氧化性，二者发生氧化还原反应不能共存。
（14分）某科研小组探究工业废Cu粉（杂质含有SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一种或几种）的组成并制备少量CuSO4·5H2O，实现废物综合利用，实验过程如下：
Ⅰ：
(1) 废Cu粉中一定含有的杂质是 。
(2) 分别写出过程①、②发生反应的离子方程式：
① ；
② 。
Ⅱ：
（3）综合过程Ⅰ、II，计算工业废Cu粉中各成分的质量之比是 （不必化简）。
Ⅲ：已知25℃时：
（4）在Ⅱ中所得蓝色溶液中加入一定量的H2O2溶液，调节溶液的pH范围为 ，然后过滤、结晶，可得CuSO4·5H2O。
（5）下列与Ⅲ方案相关的叙述中，正确的是 （填字母）。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B．将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH选择的试剂可以是氢氧化铜或氧化铜
D．在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
正确答案
（1）Fe2O3 SiO2 （2分）
（2）Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O 2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ （2分）
SiO2+2OH－==SiO32－+H2O （2分）
（3）m （Cu）∶m（Fe2O3）∶m（SiO2）="3.2∶3.2∶3" （3分）
（4）4.0≤pH＜5.4 （2分）
（5）ACD （3分）
(1) 废Cu粉中加入足量稀硫酸，仍然有固体剩余，说明含有二氧化硅，因为二氧化硅和硫酸不反应。所得溶于显蓝色，但铜和稀硫酸不反应，这说明一定含有氧化铁。氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁能溶解铜。
（2）根据（1）可知反应①的方程式为Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ 。二氧化硅能和氢氧化钠溶液反应，方程式为SiO2+2OH－==SiO32－+H2O。
（3）根据反应②可知，二氧化硅的质量是4.92g－1.92g＝3.00g。这说明在4.92g固体还含有为溶解的1.92g铜。根据反应③④可知，氧化铁和氧化铁反应的铜的质量共计是6.4g－1.92g＝4.48g。根据方程式可知Fe2O3～Cu，所以二者的物质的量是4.48g÷224g/mol＝0.02mol，所以铜的总的物质的量是0.02mol＋1.92g÷64g/mol＝0.05mol。因此原混合物中铜是0.05mol×64g/mol＝3.2g，氧化铁是0.02mol×160g/mol＝3.2g，所以工业废Cu粉中各成分的质量之比是m （Cu）∶m（Fe2O3）∶m（SiO2）=3.2∶3.2∶3。
（4）调节pH的目的是沉淀氢氧化铁，但不能沉淀氢氧化铜，所以根据沉淀的pH可知，范围应该是4.0≤pH＜5.4。
（5）根据数据可知，如果要沉淀氢氧化亚铁，则氢氧化铜一定生成沉淀，所以选项B是错误的，其余都是正确的，答案选ACD。
某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验（夹持装置已略去）。
（1）在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在________中，再加水稀释，这样操作的目的是________，操作中不需要的仪器有________（填入正确选项前的字母）。
a．药匙 b．烧杯 c．石棉网 d．玻璃棒 e．坩埚
（2）通入足量SO2时，C中观察到的现象为______________________________。
（3）根据以上现象，该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式：___________________________；
②请设计实验方案检验有Fe2＋生成：__________________________________；
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO42-。该做法________（填“合理”或“不合理”），理由是_______________________________________________________________。
（4）D装置中倒置漏斗的作用是______________________________________。
（5）为了验证SO2具有还原性，实验中可以代替FeCl3的试剂有________（填入正确选项前的字母）。
a．浓H2SO4 b．酸性KMnO4溶液
c．碘水 d．NaCl溶液
正确答案
（1）浓盐酸 抑制氯化铁水解 ce
（2）溶液由棕黄色变为浅绿色
（3）①2Fe3＋＋SO2＋2H2O=SO42-＋4H＋＋2Fe2＋
②取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水（或H2O2溶液等），溶液变红
③不合理 硝酸可以将溶解的SO2氧化为H2SO4，干扰实验
（4）使气体充分吸收；防止溶液倒吸
（5）bc
（1）氯化铁在水溶液中易发生水解，因此配制氯化铁溶液时，一般先把氯化铁晶体溶于浓盐酸中，再加水稀释，以抑制其水解。配制溶液在烧杯中进行，不需要石棉网和坩埚。（2）SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，Fe3＋被还原为Fe2＋，溶液由棕黄色变为浅绿色。（3）②检验Fe2＋时要排除Fe3＋的干扰，即先加KSCN溶液，在确认溶液中不存在Fe3＋的情况下，加入氯水等氧化剂，若有Fe2＋，则溶液变红。（4）倒置的漏斗与水有较大的接触面积，可使气体充分吸收并防止溶液倒吸。（5）验证SO2具有还原性，要求用具有氧化性的试剂，能与SO2发生氧化还原反应且有明显现象。
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