- 比色法
- 共1072题
高锰酸钾在实验室和工农业中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾其部分流程如图：
（1）第①步加热熔融应在______中进行，而不用瓷坩埚的原因是______（用化学方程式表示）．
（2）第④步通入CO2，可以使MnO42-发生反应，生成MnO4-和MnO2，反应的离子方程式为______，则完成反应时，转化为KMnO4和K2MnO4占全部K2MnO4的百分率约为______（精确到0.1%）
（3）第⑤步趁热过滤的目的是______．
（4）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、______、洗涤、干燥．干燥过程中，温度不宜过高，其原因是______（用化学方程式表示）．
（5）H2O2和KMnO4都是常有的强氧化剂．若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，写出该反应的离子方程式：______，该反应说明H2O2的氧化性比KMnO4______（填“强”或“弱”）
正确答案
解：（1）熔融固体需要用铁坩埚熔融，瓷坩埚原料含有SiO2，在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO2+2KOH═K2SiO3+H2O，腐蚀瓷坩埚，故不能使用瓷坩埚，而使用铁坩埚，
故答案为：铁坩埚；SiO2+2KOH═K2SiO3+H2O；
（2）由题意可知，KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4，根据氧化还原反应可知，还生成KCl，由元素守恒可知，还会生成H2O，反应方程式为KClO3+3MnO2+6KOH 
故答案为：3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-；66.7%；
（3）步骤⑤趁热过滤的目的是防止降温过程中KMnO4析出而损耗，减少过滤过程中晶体析出损耗，
故答案为：减少过滤的损耗；
（4）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，KMnO4在温度过高的条件下会发生分解反应，反应化学方程式为：2KMnO4
故答案为：过滤；2KMnO4
（5）向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液．则酸性高锰酸钾溶液会褪色说明高锰酸钾做氧化剂氧化过氧化氢为氧气，反应的离子方程式为：2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++8H2O+5O2↑；反应中表面高锰酸钾的氧化性大于过氧化氢，
故答案为：2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++8H2O+5O2↑；弱．
解析
解：（1）熔融固体需要用铁坩埚熔融，瓷坩埚原料含有SiO2，在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO2+2KOH═K2SiO3+H2O，腐蚀瓷坩埚，故不能使用瓷坩埚，而使用铁坩埚，
故答案为：铁坩埚；SiO2+2KOH═K2SiO3+H2O；
（2）由题意可知，KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4，根据氧化还原反应可知，还生成KCl，由元素守恒可知，还会生成H2O，反应方程式为KClO3+3MnO2+6KOH
故答案为：3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-；66.7%；
（3）步骤⑤趁热过滤的目的是防止降温过程中KMnO4析出而损耗，减少过滤过程中晶体析出损耗，
故答案为：减少过滤的损耗；
（4）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，KMnO4在温度过高的条件下会发生分解反应，反应化学方程式为：2KMnO4
故答案为：过滤；2KMnO4
（5）向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液．则酸性高锰酸钾溶液会褪色说明高锰酸钾做氧化剂氧化过氧化氢为氧气，反应的离子方程式为：2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++8H2O+5O2↑；反应中表面高锰酸钾的氧化性大于过氧化氢，
故答案为：2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++8H2O+5O2↑；弱．
CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿（主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2•6H2O的工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）
③CoCl2•6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴．
（1）盐酸浸取水钴矿时为提高浸出率可采取的有效措施有______（答一条即可），写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式______；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成有毒气体，写出该反应的离子方程式______．
（2）“加Na2CO3调pH至a”，过滤所得到的沉淀成分为______．
（3）“操作1”中包含3个基本实验操作，依次是______、______和过滤．
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图．其使用的最佳pH范围是______．
A．1.0～2.0 B．3.0～3.5
C．4.0～4.5 D．5.0～5.5
（5）为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量．通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是______．（答一条即可）
正确答案
研磨、搅拌、升温、适当增加酸的浓度、增加浸出时间
Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O
ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O
Fe（OH）3、Al（OH）3
蒸发（浓缩）
冷却（结晶）
B
粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
解析
解：（1）为提高浸取率可采取的措施有粉碎矿石、适当升高温度、搅拌；向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]，加入盐酸和亚硫酸钠，浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等，所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原，根据电荷守恒和得失电子守恒，反应的离子方程式为：Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O；在酸性条件下，NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气，其反应的离子方程式为：ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O，
故答案为：研磨、搅拌、升温、适当增加酸的浓度、增加浸出时间；Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O；ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；
（2）NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，加Na2CO3调pH至a，铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑；铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑，所以沉淀成分为：Fe（OH）3、Al（OH）3，
故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3；
（3）利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体，其操作步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶和过滤；
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（4）根据流程图可知，此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子；由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液PH在3.0～3.5之间，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co（OH）2沉淀，
故答案为：B；
（5）根据CoCl2•6H2O的组成分析，造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是：含有杂质，导致氯离子含量大或结晶水化物失去部分水，导致相同质量的固体中氯离子含量变大，
故答案为：粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水．
请回答以下问题：
（1）对于装置D最好采用______加热的方式来得到溴蒸气．
（2）若导入的CO2不干燥，会在E中发生副反应，其化学方程式为：______；
（3）若在A中盛固体CaCO3，a中盛6mol/L的盐酸，为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处的装置和其中的试剂应是：
B为______；
C为______．
（4）实验时，装置D和E的橡皮塞最好用锡箔包住，原因是：______．
（5）反应过程中要不断通入CO2，其主要作用是：
①______；
②______．
（6）为防止污染空气，应将F处出来的气体通入______．
（7）E中的反应为：2Fe+3Br2
此实验中溴化亚铁的产率为______．
正确答案
解：（1）溴的沸点：58.78℃，低于水的沸点100℃，用水浴加热，使反应容器内溴受热温度均匀，均匀产生溴蒸汽，
故答案为：水浴；
（2）若导入的CO2不干燥含有水蒸气，会在E中发生副反应，铁与水蒸气生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O
故答案为：3Fe+4H2O
（3）装置B用于除去二氧化碳中的氯化氢气体，可以用盛有NaHCO3饱和溶液的洗气瓶洗气；装置D作用是干燥二氧化碳，可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥，
故答案为：盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；盛有浓H2SO4的洗气瓶；
（4）D和d中均盛有液溴，溴单质能够腐蚀橡胶塞，适宜装置D和E的橡皮塞最好用锡箔包住，
故答案为：Br2有腐蚀性，腐蚀橡胶塞；
（5）反应过程中要不断地通入CO2，其主要作用是为：反应前将容器中的空气赶净，避免空气中的氧气干扰实验；反应过程中要不断通入CO2，还可以将Br2蒸气带入反应器D中，使溴能够与铁粉充分反应，
故答案为：①排净容器里的空气；②将Br2蒸气带入反应器中；
（6）溴蒸汽有毒，不能排到空气中，可被碱液吸收，如氢氧化钠溶液能够与溴单质反应，适宜为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有碱液如氢氧化钠溶液的尾气吸收装置，
故答案为：盛有碱液的洗气瓶；
（7）根据关系式由Fe～FeBr2可算出，56g铁粉完全反应，理论上应生成溴化铁216g，
所以FeBr2的产率为：
故答案为：37.04%．
解析
解：（1）溴的沸点：58.78℃，低于水的沸点100℃，用水浴加热，使反应容器内溴受热温度均匀，均匀产生溴蒸汽，
故答案为：水浴；
（2）若导入的CO2不干燥含有水蒸气，会在E中发生副反应，铁与水蒸气生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O
故答案为：3Fe+4H2O
（3）装置B用于除去二氧化碳中的氯化氢气体，可以用盛有NaHCO3饱和溶液的洗气瓶洗气；装置D作用是干燥二氧化碳，可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥，
故答案为：盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；盛有浓H2SO4的洗气瓶；
（4）D和d中均盛有液溴，溴单质能够腐蚀橡胶塞，适宜装置D和E的橡皮塞最好用锡箔包住，
故答案为：Br2有腐蚀性，腐蚀橡胶塞；
（5）反应过程中要不断地通入CO2，其主要作用是为：反应前将容器中的空气赶净，避免空气中的氧气干扰实验；反应过程中要不断通入CO2，还可以将Br2蒸气带入反应器D中，使溴能够与铁粉充分反应，
故答案为：①排净容器里的空气；②将Br2蒸气带入反应器中；
（6）溴蒸汽有毒，不能排到空气中，可被碱液吸收，如氢氧化钠溶液能够与溴单质反应，适宜为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有碱液如氢氧化钠溶液的尾气吸收装置，
故答案为：盛有碱液的洗气瓶；
（7）根据关系式由Fe～FeBr2可算出，56g铁粉完全反应，理论上应生成溴化铁216g，
所以FeBr2的产率为：
故答案为：37.04%．
碱式碳酸铜是一种化工原料，化学式用mCu（OH）2•nCuCO3表示．实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：
Ⅰ．用废铜屑制硫酸铜
方案1：将浓硫酸加入盛有废铜屑的大试管中加热，充分反应后过滤得到硫酸铜溶液．
方案2：将废铜屑在空气中充分灼烧，残留固体溶于稀硫酸．
Ⅱ．碱式碳酸铜的制备流程如下：
CuSO4和Na2CO3混合液
请回答下列问题：
（1）制备硫酸铜的最佳方案为______（选填“方案1”或“方案2”），原因是______．
（2）步骤①的加热方法为______；步骤③过滤后，滤液中有SO
（3）步骤④洗涤的目的是______．
（4）测定碱式碳酸铜组成的方法主要有如下两种：
方法1：灼烧法．取34.6g mCu（OH）2•nCuCO3，在硬质试管中灼烧，将气体产物依次通过足量的浓硫酸、足量的碱石灰中，完全吸收后浓硫酸增重1.8g，碱石灰增重8.8g．
方法2：还原法．取一定量mCu（OH）2•nCuCO3在氢气中加强热，测反应后残留固体的质量．
①利用方法1的数据推算碱式碳酸铜的化学式为______．
②配平方法2的化学方程式：
mCu（OH）2•nCuCO3+______H2
正确答案
解：（1）方案1和方案2相比较，方案1产生污染性气体，且生成相同物质的量的硫酸铜时，方案1消耗的硫酸多，
故答案为：方案2；方案2无染污，且节约原料；
（2）温度恒定受热均匀，便于控制的角度分析，用水浴加热；检验硫酸根应先加入盐酸，排除CO32-、SO32- 以及Ag+的干扰，再加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，则含有SO42-，故答案为：水浴加热；取滤液少许，加入盐酸无明显现象，加入氯化钡有白色沉淀生成；
（3）沉淀表面附有可溶性的离子应洗涤除去，故答案为：除去产品表面杂质；
（4）①浓硫酸吸收水，碱石灰吸收二氧化碳，所以由题可知：n（H2O）=
②根据原子守恒配平得：mCu（OH）2•nCuCO3+（m+n）H2
解析
解：（1）方案1和方案2相比较，方案1产生污染性气体，且生成相同物质的量的硫酸铜时，方案1消耗的硫酸多，
故答案为：方案2；方案2无染污，且节约原料；
（2）温度恒定受热均匀，便于控制的角度分析，用水浴加热；检验硫酸根应先加入盐酸，排除CO32-、SO32- 以及Ag+的干扰，再加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，则含有SO42-，故答案为：水浴加热；取滤液少许，加入盐酸无明显现象，加入氯化钡有白色沉淀生成；
（3）沉淀表面附有可溶性的离子应洗涤除去，故答案为：除去产品表面杂质；
（4）①浓硫酸吸收水，碱石灰吸收二氧化碳，所以由题可知：n（H2O）=
②根据原子守恒配平得：mCu（OH）2•nCuCO3+（m+n）H2
工业上常利用含硫废水生产海波Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分夹持仪器）模拟生产过程．
烧瓶C中发生反应如下：
①Na2S+H2O+SO2═Na2SO3+H2S
②2H2S+SO2═3S+2H2O
③S+Na2SO3
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若______，则整个装置气密性良好．
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2SO3和Na2S恰好完全反应，则烧瓶C中Na2SO3和Na2S物质的量之比为______．
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择______．
a．饱和NaOH溶液 b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液 d． 高锰酸钾溶液
（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质．已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解：S2O
（5）为了测定某海波样品的成分，称取三份质量不同的该样品，分别加入相同浓度的硫酸溶 液25mL，充分反应后滤出硫，微热滤液使生成的SO2全部逸出．
测得有关实验数据如下（标准状况）：
所用硫酸溶液中溶质的物质的量浓度为______．（写出计算过程）
正确答案
解：（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则气密性良好，
故答案为：液柱高度保持不变；
（2）根据题目所给3个反应，可得出对应关系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反应时同时生成2Na2SO3，还需要1Na2SO3，所以烧瓶C中Na2SO3和Na2S物质的量之比为1：2，
故答案为：1：2；
（3）SO2易溶于水，能与Na2SO3溶液、NaHCO3溶液反应，但在NaHSO3溶液中溶解度较小，
故选：c；
（4）检测产品中是否存在Na2SO4的实验方案为：取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液（或过滤，取滤液）、滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质，
故答案为：取样，溶于水配成溶液，加入足量稀盐酸至无气泡产生，在上层清液中滴入BaCl2溶液，若有沉淀生成，则存在Na2SO4；
（5）硫酸的用量一定，由上述二氧化硫的体积可知，第一份、第二份中海波样品完全反应，生成2.24LL二氧化硫需要海波质量为12.6g×
故答案为：4mol/L．
解析
解：（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则气密性良好，
故答案为：液柱高度保持不变；
（2）根据题目所给3个反应，可得出对应关系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反应时同时生成2Na2SO3，还需要1Na2SO3，所以烧瓶C中Na2SO3和Na2S物质的量之比为1：2，
故答案为：1：2；
（3）SO2易溶于水，能与Na2SO3溶液、NaHCO3溶液反应，但在NaHSO3溶液中溶解度较小，
故选：c；
（4）检测产品中是否存在Na2SO4的实验方案为：取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液（或过滤，取滤液）、滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质，
故答案为：取样，溶于水配成溶液，加入足量稀盐酸至无气泡产生，在上层清液中滴入BaCl2溶液，若有沉淀生成，则存在Na2SO4；
（5）硫酸的用量一定，由上述二氧化硫的体积可知，第一份、第二份中海波样品完全反应，生成2.24LL二氧化硫需要海波质量为12.6g×
故答案为：4mol/L．
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