- 离子的检验
- 共4052题
通过沉淀-氧化法处理含铬废水,减少废液排放对环境的污染,同时回收
K2Cr2O7。实验室对含铬废液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-和少量Cr2O72-)回收与再利用工艺如下:
已知:①Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O;
②2CrO2-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O;
③H2O2在酸性条件下具有还原性,能将+6价Cr还原为+3价Cr。
(1)实验中所用KOH浓度为6 mol·L-1,现用KOH固体配制250mL 6 mol·L-1 的KOH溶液,除烧杯、玻璃棒外,还必需用到的玻璃仪器有 。
(2)由于含铬废液中含有少量的K2Cr2O7,抽滤时可用 代替布氏漏斗;抽滤过程
中要及时观察吸滤瓶内液面高度,当快达到支管口位置时应进行的操作为 。
(3)滤液Ⅰ酸化前,进行加热的目的是 。冰浴、过滤后,应用少量冷水洗涤K2Cr2O7,其目的是 。
(4)下表是相关物质的溶解度数据:
根据溶解度数据,操作Ⅰ具体操作步骤为① 、② 。
(5)称取产品重铬酸钾试样2.000g配成250mL溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,加入10mL 2 mol·L-1H2SO4和足量碘化钠(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0.1200 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①若实验中共用去Na2S2O3标准溶液30.00mL,所得产品的中重铬酸钾的纯度为 (设整个过程中其它杂质不参与反应)。
②若滴定管在使用前未用Na2S2O3标准溶液润洗,测得的重铬酸钾的纯度将: (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
正确答案
(1)250 mL容量瓶(1分) 胶头滴管(1分)
(2)玻璃砂漏斗(1分) 拔掉吸滤瓶上的橡皮管,从吸滤瓶上口倒出溶液(2分)
(3)除去H2O2(1分) 除去晶体表面残留的杂质,减小K2Cr2O7的损耗(1分)
(4)蒸发浓缩、趁热过滤(2分)
(5)①88.2%(2分) ②偏高(1分)
试题分析:(1)一定浓度溶液的配制需用一定体积的容量瓶,定容时用胶头滴管;(2)为防止污染不能从支管倒出溶液,溶液应从吸滤瓶上口倒出溶液;(3)双氧水易分解,可加热分解除去;用冷水洗涤除去晶体表面残留的杂质,减小K2Cr2O7的损耗,还可用该饱和溶液洗涤;(4)滤液Ⅰ中含有K+、SO42等杂质,通过操作除去,根据硫酸钾溶解度随温度变化不明显可以采用蒸发浓缩,使硫酸钾结晶,趁热过滤(防止K2Cr2O7结晶损失)除去该杂质。
镁是“国防金属”,从海水中提取镁通常要经历三大步骤见下图:
请回答下列问题:
(1)步骤1是提高海水中Mg2+浓度,方法是 。
(2)步骤2的离子方程式为 。
已知Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12,假设浓缩海水中MgCI2浓度为3mo1/L,则要使Mg2+形成Mg( OH )2沉淀,则加入沉淀剂后海水中的OH-浓度至少要达到 。
工业生产为了获得更高的利润,根据表1分析,最合理的沉淀剂是_ ,生产这种沉淀剂的方法是 。
表1试剂价格
(3)步骤3如何实现?两位同学设计下列方案:
这两种方案是否合理?请你评价:
方案一: 。
方案二: 。
你的设计方案是什么?写出流程图:
。
正确答案
(15分)(1)取海水晒盐后的苦卤水作原料(其它合理答案给分,2分)
(2)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+Ca2+(2分);×10-6mol/L(2分,回答1.36×10-6mol/L也可);Ca(OH)2(1分);以海边的贝壳高温分解制生石灰,生石灰与水反应制得石灰乳(2分)
(3)方案一:不合理,H2、C或CO均不能还原MgO(2分)
方案二:不合理,MgO熔点高,能耗大,不经济(2分)
合理方案:(2分)
试题分析:(1)海水Mg2+中浓度很小,因此提高海水中Mg2+浓度的方法是取海水晒盐后的苦卤水作原料。
(2)步骤2的目的是将Mg2+转化为氢氧化镁沉淀,所以有关反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+Ca2+;根据氢氧化镁的溶度积常数可知,浓缩海水中MgCI2浓度为3mo1/L,要使Mg2+形成Mg( OH )2沉淀,则加入沉淀剂后海水中的OH-浓度至少要达到=
×10-6mol/L;从经济效益和来源来看,最合理的沉淀剂应该是氢氧化钙。产生氢氧化钙的方法是以海边的贝壳高温分解制生石灰,生石灰与水反应制得石灰乳。
(3)由于H2、C或CO均不能还原MgO所以方案一不合理;又因为MgO熔点高,能耗大,不经济,因此方案二也不合理;正确的方案应该是将氢氧化镁转化为氯化镁,然后电解熔融的氯化镁即可。流程图如下:。
(16分)某研究性学习小组拟用硝酸钠和氯化钾混合物,来制取较纯净的硝酸钾晶体,他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1) 操作①的名称是 。
(2)参照如下左图溶解度曲线,写出固体A、B的化学式:
A , B 。欲得到较纯的硝酸钾晶体需用少量的 (填“热水”,“冷水”)洗涤固体
(3)在操作②的过程中要用到减压的方法进行过滤,叫减压过滤,俗称抽滤。下图为减压过滤装置,回答有关问题。
①写出图中A、B、C三种仪器的名称:
A ;B ;C 。
②采用减压过滤的目的是 。
③请指出图中的两处错误 ;
④吸滤完毕时,应先拆下B与C或C和抽气泵间的橡皮管,然后关闭水龙头,其原因是 。
(4)固体B中杂质的检验方法 。
正确答案
(1)蒸发结晶过滤,(2分) (2)NaCl,KNO3,冷水。(3分)
(3)布氏漏斗 吸滤瓶 安全瓶(3分)
加快过滤速度,得到较干燥的晶体。(2分)
布氏漏斗的斜面应朝向吸滤瓶的支管口,安全瓶内应短管进长管出。(2分)
防止倒吸(2分)
(4)取少量固体B加水溶解,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否出现白色沉淀。(2分)
(1)由溶解度曲线可看出,KNO3的溶解度随温度变化较大,而NaCl的溶解度较小且随温度变化较小,两者可采用在高温下蒸发结晶,析出大量NaCl后,再降温结晶,得到KNO3。在洗涤时,为减小损失,应用冷水。
(2)用所示装置进行减压过滤,可加快过滤速度,得到较干燥的晶体;
固体B中含有氯离子,可用酸化的硝酸银溶液检测。
(8分)水蒸气通过的灼热的焦炭后,流出气体的主要成分是 CO 和 H2,还有 CO2和水蒸气等.现利用下图中提供实验装置,证明上述混合气体中有CO 和 H2.(A中加热装置在图中略去)回答下列问题:
(1)C装置的用途是
(2)仪器 E 中需加入的试剂是
(3)仪器 F 中需加入的试剂是: ,其目的是
(4)能证明混合气中含有 CO 的实验现象是
(5)有人认为该实验装置存在一个缺陷,你认为这个缺陷是
正确答案
(1)除去CO2 1分
(2)氧化铜或氧化铁 1分
(3)无水硫酸铜 1分, 检验是否有水生成从而证明氢气的存在 1分
(4)G中石灰水变浑浊 2分
(5)没有处理尾气 2分
试题分析:(1)要验证混合气体中有CO和氢气,则要把原有的二氧化碳与水除去,所以C装置的作用是吸收二氧化碳而不影响一氧化碳和氢气。(2)E中加入的是固体试剂,而E后面要用澄清石灰水检验二氧化碳,所以此时应该加试剂使得一氧化碳转化为二氧化碳。所以E为氧化铜或氧化铁。(3)由于E中为氧化铜或者氧化铁,则氢气转化为水,验证水即可,所以F中加入的是无水硫酸铜。F的目的就是为了验证是否有水,有水生成则原气体中必有氢气。(4)若最后澄清石灰水便浑浊,则证明生成了二氧化碳,原有气体中必含有一氧化碳。(5)由于有一氧化碳的存在,有毒,所以要对尾气进行处理。
点评:本题属于简单的实验推理题目,验证的气体都是最常见的气体,难度不大。
有一已磨成粉末的混合物试样,是由下列六种物质中的若干种等量组成﹕
(A) NaCl (B) KCl (C) CaCl2 (D) CuSO4( 无水) (E) Na2SO4 (F) Na2CO3
为了要确定该粉末试样的成分,某研究性学习小组先查了资料后,研拟了一个检验粉末试样的流程图,并在老师的指导下在化学实验室中进行实验。以下是该小组实验报告的一部份:
实验一:用烧杯取粉末试样约2g,加蒸馏水约100mL,搅拌后形成无色的透明溶液X。
实验二:在溶液X中加了盐酸,观察到在溶液中陆续产生气泡,至溶液不再冒气泡,溶液仍为无色透明(贴上卷标Y)。
实验三:在无色透明的溶液Y中,滴加BaCl2溶液,即见白色沉淀。
实验四:继续滴加BaCl2溶液,至白色沉淀不再产生后,过滤分离出白色沉淀,得到透明的无色滤液Z。
实验五:在滤液Z中,滴入AgNO3溶液,则见白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解。
(1)根据上述实验报告,原粉末中一定没有哪两种物质 ﹖(从(A) -(F)中选两项,填字母)
(2)原粉末中,一定含有哪两种物质 ﹖(从(A) -(F)中选两项)
(3)若只需回答上述(1)(2)的问题,你认为该小组同学不需要做哪两个实
验
(A) 实验一 (B) 实验二 (C) 实验三 (D) 实验四 (E) 实验五
正确答案
(1)CD ﹔(2)、EF﹔(3)、DE
所得溶液是蓝色的,所以混合物中没有硫酸铜。根据实验2可知,产生的气泡是CO2,因此一定含有碳酸钠,则根据实验1可知就不能含有氯化钙。滴加BaCl2溶液,即见白色沉淀,说明含有硫酸钠。实验5中产生的白色沉淀是氯化银,但由于在Y中滴入了氯化钡溶液,所以无法确定原溶液中是否含有氯离子。因此原粉末中一定没有的CD,一定含有的是EF。根据以上的分析可知,实验123即可以确定(1)、(2)中的问题,所以实验45是不需要的,答案选DE。
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