- 比色法
- 共1072题
红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7•2H2O）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中也用作氧化剂，应用领域十分广泛．
（1）实验室中红矾钠可用铬铁矿（主要成分：FeO•Cr2O3）利用以下过程来制取．
①步骤I中反应的化学方程式为：
4FeO•Cr2O3（s）+8Na2CO3（s）+7O2=8Na2Cro4（s）+2Fe2O3+8CO2该反应的化学平衡常数的表达式为______，在常温下该反应速度极慢，下列措施中能使反应速率增大的是______．
A．升高温度 B．通入过量的空气 C．将原料粉碎 D．增加纯碱的用量
②步骤Ⅱ中所得溶液显碱性，其中除含有Na2CrO4外还含有铝、硅元素的化合物，它们的化学式可能是______、______．
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7～8并煮沸，其目的是______．
④步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为：______．
（2）将红矾钠与KCl固体按1：2（物质的量比）混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体．请填写表中空格，完成上述过程．（已知：在室温下重铬酸钾溶解度很小，而在升高温度时，其溶解度大大增加）．
正确答案
解：（1）①反应4FeO•Cr2O3（s）+8Na2CO3（s）+7O2=8Na2CrO4（s）+2Fe2O3+8CO2中，FeO•Cr2O3、Na2CO3、Na2CrO4、Fe2O3为固体，在平衡常数表达式中不需要出现，则该反应的平衡常数表达式为：K=
A．升高温度，可以加快反应速率，故A正确；
B．通入过量的空气，增大了氧气的量，可以加快反应速率，故B正确；
C．将原料粉碎，增大了接触面积，可以加快反应速率，故C正确；
D．纯碱是固体，不涉及浓度问题，所以改变纯碱的量，不能改变反应速率，故D错误；
故答案为：K=
②氧化铝、二氧化硅能够与氢氧根离子反应生成偏铝酸钠、硅酸钠，则碱性条件下，铝元素与硅元素的存在形式为NaAlO2、Na2SiO3，
故答案为：NaA1O2[或NaA1（OH）4]；Na2SiO3；
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7～8并煮沸，NaAlO2、Na2SiO3等杂质可以以沉淀的形式除去，
故答案为：除去A1O-2、SiO32-等杂质；
④该步骤是CrO42-到Cr2O72-的转化，反应的离子方程式为：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，
故答案为：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；
（2）根据Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl，向Na2Cr2O7中加入KCl固体，加热时重铬酸钾溶解度随着温度的升高而增大，但氯化钾的溶解度受温度的影响不大，则获得K2Cr2O7的操作方法分别为：溶解、蒸发、过滤、冷却、结晶、过滤、干燥，
故答案为：
．
解析
解：（1）①反应4FeO•Cr2O3（s）+8Na2CO3（s）+7O2=8Na2CrO4（s）+2Fe2O3+8CO2中，FeO•Cr2O3、Na2CO3、Na2CrO4、Fe2O3为固体，在平衡常数表达式中不需要出现，则该反应的平衡常数表达式为：K=
A．升高温度，可以加快反应速率，故A正确；
B．通入过量的空气，增大了氧气的量，可以加快反应速率，故B正确；
C．将原料粉碎，增大了接触面积，可以加快反应速率，故C正确；
D．纯碱是固体，不涉及浓度问题，所以改变纯碱的量，不能改变反应速率，故D错误；
故答案为：K=
②氧化铝、二氧化硅能够与氢氧根离子反应生成偏铝酸钠、硅酸钠，则碱性条件下，铝元素与硅元素的存在形式为NaAlO2、Na2SiO3，
故答案为：NaA1O2[或NaA1（OH）4]；Na2SiO3；
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7～8并煮沸，NaAlO2、Na2SiO3等杂质可以以沉淀的形式除去，
故答案为：除去A1O-2、SiO32-等杂质；
④该步骤是CrO42-到Cr2O72-的转化，反应的离子方程式为：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，
故答案为：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；
（2）根据Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl，向Na2Cr2O7中加入KCl固体，加热时重铬酸钾溶解度随着温度的升高而增大，但氯化钾的溶解度受温度的影响不大，则获得K2Cr2O7的操作方法分别为：溶解、蒸发、过滤、冷却、结晶、过滤、干燥，
故答案为：
．
已知草酸是酸性强于醋酸的二元弱酸，对应的钙盐（CaC2O4）不溶于醋酸，能溶于强酸，它还是一种还原性较强的物质．如图是利用饱和草酸溶液与KClO3粉末在60℃时反应制得ClO2，ClO2是一种黄绿色有刺激性气味的气体，熔点-59℃，沸点11-0℃．
（1）该反应的反应原理如下，试配平该化学方程式：______KClO3+______ H2C2O4═______KHCO3+______ClO2↑
（2）B装置的作用是______．
（3）C装置是尾气处理装置，反应一段时间后，C中含有NaOH、NaClO2、NaClO3等溶质，有同学说，C中还可能含有Na2CO3，试分析可能的原因：______．
（4）某同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”，他将菠菜研磨成汁、热水浸泡、过滤得到溶液，调节溶液呈碱性，加入足量的CaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤，沉淀备用，对生成的沉淀进行探究．
①提出合理假设
假设1：只存在CaCO3；
假设2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4；
假设3：______．
②基于假设2，设计实验方案，进行实验．请在答题卷上写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：1mol•L-1 H2SO4溶液、0.1mol•L-l盐酸、0.01mol•L-1 KMnO4溶液、澄清石灰水．
正确答案
解：（1）由质量守恒和得失电子守恒可配平，方程式为2KClO3+H2C2O4=2KHCO3+2ClO2↑，故答案为：2；1；2；2；
（2）ClO2沸点较低，易液化，B可起到冷凝收集的作用，故答案为：将ClO2冷凝收集；
（3）反应后生成KHCO3，过量的草酸与KHCO3反应：HOOC-COOH+KHCO3=CO2↑+H2O+HOOC-COOK，逸出的CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，
也可能为因KClO3具有较强氧化性，将草酸氧化成CO2，逸出的CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，
故答案为：原因I：过量的草酸与KHCO3反应：HOOC-COOH+KHCO3=CO2↑+H2O+HOOC-COOK，逸出的CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；原因II：因KClO3具有较强氧化性，将草酸氧化成CO2，逸出的CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3；
（4）①沉淀可能为CaCO3或CaC2O4或二者都有，故答案为：只存在CaC2O4；
②进行实验先检验碳酸钙的存在，再利用加入的酸溶解生成的草酸和高锰酸钾溶液反应使溶液褪色来设计实验进行验证，取少量沉淀于试管中，加入足量1 mol•L-1 HCl，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明菠菜中含有碳酸盐，向步骤1得到的溶液中滴加几滴0.01 mol•L-1 KMnO4溶液紫红色褪去，说明菠菜中含有草酸盐，
故答案为：
解析
解：（1）由质量守恒和得失电子守恒可配平，方程式为2KClO3+H2C2O4=2KHCO3+2ClO2↑，故答案为：2；1；2；2；
（2）ClO2沸点较低，易液化，B可起到冷凝收集的作用，故答案为：将ClO2冷凝收集；
（3）反应后生成KHCO3，过量的草酸与KHCO3反应：HOOC-COOH+KHCO3=CO2↑+H2O+HOOC-COOK，逸出的CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，
也可能为因KClO3具有较强氧化性，将草酸氧化成CO2，逸出的CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，
故答案为：原因I：过量的草酸与KHCO3反应：HOOC-COOH+KHCO3=CO2↑+H2O+HOOC-COOK，逸出的CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；原因II：因KClO3具有较强氧化性，将草酸氧化成CO2，逸出的CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3；
（4）①沉淀可能为CaCO3或CaC2O4或二者都有，故答案为：只存在CaC2O4；
②进行实验先检验碳酸钙的存在，再利用加入的酸溶解生成的草酸和高锰酸钾溶液反应使溶液褪色来设计实验进行验证，取少量沉淀于试管中，加入足量1 mol•L-1 HCl，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明菠菜中含有碳酸盐，向步骤1得到的溶液中滴加几滴0.01 mol•L-1 KMnO4溶液紫红色褪去，说明菠菜中含有草酸盐，
故答案为：
（1）制备MgAl2O4过程中，高温焙烧时发生反应的化学方程式______．
（2）如图所示，过滤操作中的一处错误是______．判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是______．高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是______．
（3）在25℃下，向浓度均为0.01mol•L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成______沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式______（已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Al（OH）3]=3×10-34）
（4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备．
装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是______；F中试剂的作用是______；用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为______．
（5）将Mg、Cu组成的3.92g混合物投入过量稀硝酸中，充分反应后，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体1.792L（标准状况），向反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL时金属离子恰好完全沉淀．则形成沉淀的质量为______g．
正确答案
解：MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应会得到氢氧化镁以及氢氧化铝的混合物沉淀，将沉淀洗涤干燥进行焙烧可以得到MgAl2O4，
（1）经分析沉淀为Al（OH）3和Mg（OH）2，高温焙烧备MgAl2O4时发生反应的化学方程式2Al（OH）3+Mg（OH）2
故答案为：2Al（OH）3+Mg（OH）2
（2）过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁，防止液体溅出，沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸化的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净，高温焙烧固体应在坩埚中进行，
故答案为：漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁；AgNO3溶液（或硝酸酸化的AgNO3溶液）；坩埚；
（3）难溶电解质的溶度积越小，加入氨水时越易生成沉淀，已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Al（OH）3]=3×10-34，氢氧化铝先沉淀，生成沉淀的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，
故答案为：Al（OH）3；Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
（4）B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用，
故答案为：除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰；
（5）NO气体1.792L（标准状况）即为0.08mol，生成NO时的电子转移的物质的量为0.08mol×3=0.24mol，向反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL时金属离子恰好完全沉淀，金属结合的氢氧根离子的物质的量为0.24mol，则形成沉淀的质量为3.92g+0.24mol×17mol/L=8g，
故答案为：8．
解析
解：MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应会得到氢氧化镁以及氢氧化铝的混合物沉淀，将沉淀洗涤干燥进行焙烧可以得到MgAl2O4，
（1）经分析沉淀为Al（OH）3和Mg（OH）2，高温焙烧备MgAl2O4时发生反应的化学方程式2Al（OH）3+Mg（OH）2
故答案为：2Al（OH）3+Mg（OH）2
（2）过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁，防止液体溅出，沉淀中应该附着氯离子和铵根离子，若判断是否洗净，可以取少量最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液（或硝酸酸化的AgNO3溶液）溶液进行判断，若生成白色沉淀，则说明没有洗涤干净；若没有沉淀生成，则说明已经洗涤干净，高温焙烧固体应在坩埚中进行，
故答案为：漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁；AgNO3溶液（或硝酸酸化的AgNO3溶液）；坩埚；
（3）难溶电解质的溶度积越小，加入氨水时越易生成沉淀，已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Al（OH）3]=3×10-34，氢氧化铝先沉淀，生成沉淀的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，
故答案为：Al（OH）3；Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
（4）B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用，
故答案为：除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰；
（5）NO气体1.792L（标准状况）即为0.08mol，生成NO时的电子转移的物质的量为0.08mol×3=0.24mol，向反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL时金属离子恰好完全沉淀，金属结合的氢氧根离子的物质的量为0.24mol，则形成沉淀的质量为3.92g+0.24mol×17mol/L=8g，
故答案为：8．
（2015春•台州校级月考）碱式次氯酸镁微溶于水，不吸湿，相对稳定，是一种有开发价值的无机抗菌剂．某研发小组通过下列流程制备碱式次氯酸镁：
（1）从上述流程中可以判断，滤液中可回收的主要物质是______．
（2）NaClO溶液用Cl2与NaOH溶液反应获得，写出该反应的化学方程式．______
（3）写出制取碱式次氯酸镁的化学方程式．______
（4）该反应属于______（填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）；原因是______．
正确答案
解：向MgCl2溶液中加入NaClO溶液，然后向溶液中加入NaOH溶液并调节溶液的pH，碱式次氯酸镁[Mg2ClO（OH）3•H2O]微溶于水，所以得到碱式次氯酸镁[Mg2ClO（OH）3•H2O]沉淀和NaCl，过滤得到碱式次氯酸镁[Mg2ClO（OH）3•H2O]固体，滤液中成分是NaCl，然后将沉淀洗涤、干燥得到碱式次氯酸镁[Mg2ClO（OH）3•H2O]，
（1）滤液中的主要物质是NaCl，所以滤液中可回收的主要物质是NaCl，故答案为：NaCl；
（2）Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，反应方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，故答案为：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；
（3）MgCl2和NaClO混合溶液中加入NaOH得到碱式次氯酸镁，发生反应的化学方程式为2MgCl2+NaClO+3NaOH+H2O═Mg2ClO（OH）3•H2O+4NaCl，故答案为：2MgCl2+NaClO+3NaOH+H2O═Mg2ClO（OH）3•H2O+4NaCl；
（4）（3）中反应前后无元素化合价的变化，属非氧化还原反应，故答案为：非氧化还原反应；无元素化合升降．
解析
解：向MgCl2溶液中加入NaClO溶液，然后向溶液中加入NaOH溶液并调节溶液的pH，碱式次氯酸镁[Mg2ClO（OH）3•H2O]微溶于水，所以得到碱式次氯酸镁[Mg2ClO（OH）3•H2O]沉淀和NaCl，过滤得到碱式次氯酸镁[Mg2ClO（OH）3•H2O]固体，滤液中成分是NaCl，然后将沉淀洗涤、干燥得到碱式次氯酸镁[Mg2ClO（OH）3•H2O]，
（1）滤液中的主要物质是NaCl，所以滤液中可回收的主要物质是NaCl，故答案为：NaCl；
（2）Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，反应方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，故答案为：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；
（3）MgCl2和NaClO混合溶液中加入NaOH得到碱式次氯酸镁，发生反应的化学方程式为2MgCl2+NaClO+3NaOH+H2O═Mg2ClO（OH）3•H2O+4NaCl，故答案为：2MgCl2+NaClO+3NaOH+H2O═Mg2ClO（OH）3•H2O+4NaCl；
（4）（3）中反应前后无元素化合价的变化，属非氧化还原反应，故答案为：非氧化还原反应；无元素化合升降．
绿矾（FeSO4•7H2O）、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体，反应原理为：
（NH4）2SO4+FeSO4+6H2O═（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O↓．其流程可表示为如图1：
（1）洗涤中Na2CO3的主要作用是______
（2）结晶过程中需要加热蒸发溶剂，加热到______（填字母）时，停止加热，冷却结晶．
A．沸腾 B．液体表面出现晶膜
C．析出少量晶体 D．快蒸干，还有少量液体
（3）过滤是用如图2装置进行，这种过滤跟普通过滤相比，过滤速度较快的原因是______
（4）用无水乙醇洗涤的目的是①______②______．
正确答案
解：制取摩尔盐晶体流程为：先利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污，然后加稀硫酸溶解，铁与稀硫酸反应生成亚铁离子，加入硫酸铵发生（NH4）2 SO4+FeSO4+6H2O=（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O↓，结晶过滤，摩尔盐易溶于水，难溶于有机溶剂，用酒精洗涤摩尔盐，得到摩尔盐晶体．
（1）Na2CO3溶液中CO32-水解CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，使Na2CO3溶液呈碱性，油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质易于洗去，步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污，
故答案为：利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污；
（2）浓缩结晶摩尔盐时要用小火加热，加热浓缩初期可轻微搅拌，但注意观察晶膜，若有晶膜出现，则停止加热，防止摩尔盐失水；更不能蒸发至干，蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中，晶体可能会受热分解或被氧化，
故答案为：B；
（3）减压过滤，利用大气压强原理，用减小压力的方法加快过滤的速率，并能得到较干燥的沉淀，所以过滤速度较快的原因是：（该装置）减小了锥形瓶内的压强，
故答案为：（该装置）减小了锥形瓶内的压强；
（4）摩尔盐易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，但摩尔盐属于无机物难溶于有机物，可用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的液体杂质，
故答案为：减少晶体溶解损失；容易干燥．
解析
解：制取摩尔盐晶体流程为：先利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污，然后加稀硫酸溶解，铁与稀硫酸反应生成亚铁离子，加入硫酸铵发生（NH4）2 SO4+FeSO4+6H2O=（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O↓，结晶过滤，摩尔盐易溶于水，难溶于有机溶剂，用酒精洗涤摩尔盐，得到摩尔盐晶体．
（1）Na2CO3溶液中CO32-水解CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，使Na2CO3溶液呈碱性，油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质易于洗去，步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污，
故答案为：利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污；
（2）浓缩结晶摩尔盐时要用小火加热，加热浓缩初期可轻微搅拌，但注意观察晶膜，若有晶膜出现，则停止加热，防止摩尔盐失水；更不能蒸发至干，蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中，晶体可能会受热分解或被氧化，
故答案为：B；
（3）减压过滤，利用大气压强原理，用减小压力的方法加快过滤的速率，并能得到较干燥的沉淀，所以过滤速度较快的原因是：（该装置）减小了锥形瓶内的压强，
故答案为：（该装置）减小了锥形瓶内的压强；
（4）摩尔盐易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，但摩尔盐属于无机物难溶于有机物，可用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的液体杂质，
故答案为：减少晶体溶解损失；容易干燥．
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