- 比色法
- 共1072题
硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料．工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：
（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是______．
（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
______Fe（OH）2+______+______═______Fe（OH）3+______Cl-
（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是______．
（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______．
（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）．
a．大理石粉 b．石灰乳 c．纯碱溶液 d．烧碱溶液
（6）“滤液4”之后的操作依次为______、______、过滤，洗涤，干燥．
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于______．
正确答案
解：（1）将菱锌矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积，使得反应更加充分，
故答案为：增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分；
（2）流程中“氧化除铁”是加入漂白粉，方程式后面产物中又有氯离子，可知氧化剂是ClO-，观察方程式前后可以推出还要加入水分子，
故答案为：2Fe（OH）2+ClO-+H2O═2Fe（OH）3+Cl-；
（3）化学式量为89，组成元素是Fe、O、H，其中铁的相对原子量为56，扣掉56剩下33，化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子，所以可能的组成为FeO（OH），
故答案为：FeO（OH）（或其它合理答案）；
（4）调节滤液2的PH要想生成Zn（OH）2沉淀而不生成Mg（OH）2，必须知道Mg（OH）2开始沉淀时的pH、Zn（OH）2开始沉淀时的pH，Mg（OH）2沉淀完全时的pH、Zn（OH）2沉淀完全时的pH，pH应介于8.0≤pH＜10.4，
故答案为：8.0≤pH＜10.4；
（5）从“滤液3”制取MgO过程中，应先生成Mg（OH）2，溶液碱性应较强，bd符合，而纯碱溶液水解呈碱性，碱性较弱，故答案为：bd；
（6）“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体，应将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（7）设碳酸锌的质量为m，利用关系式法计算：
ZnCO3----ZnO
125 81
m m2
ZnCO3 的质量为
ZnCO3 的质量分数为
故答案为：
解析
解：（1）将菱锌矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积，使得反应更加充分，
故答案为：增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分；
（2）流程中“氧化除铁”是加入漂白粉，方程式后面产物中又有氯离子，可知氧化剂是ClO-，观察方程式前后可以推出还要加入水分子，
故答案为：2Fe（OH）2+ClO-+H2O═2Fe（OH）3+Cl-；
（3）化学式量为89，组成元素是Fe、O、H，其中铁的相对原子量为56，扣掉56剩下33，化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子，所以可能的组成为FeO（OH），
故答案为：FeO（OH）（或其它合理答案）；
（4）调节滤液2的PH要想生成Zn（OH）2沉淀而不生成Mg（OH）2，必须知道Mg（OH）2开始沉淀时的pH、Zn（OH）2开始沉淀时的pH，Mg（OH）2沉淀完全时的pH、Zn（OH）2沉淀完全时的pH，pH应介于8.0≤pH＜10.4，
故答案为：8.0≤pH＜10.4；
（5）从“滤液3”制取MgO过程中，应先生成Mg（OH）2，溶液碱性应较强，bd符合，而纯碱溶液水解呈碱性，碱性较弱，故答案为：bd；
（6）“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体，应将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（7）设碳酸锌的质量为m，利用关系式法计算：
ZnCO3----ZnO
125 81
m m2
ZnCO3 的质量为
ZnCO3 的质量分数为
故答案为：
氮化铝（AlN）是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域．某化学研究小组设计下图实验装置欲制取氮化铝，应用的化学反应为：Al2O3+3C+N2
试回答：
（1）实验中用饱和NaNO2与 NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为______．
（2）装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是______（填写序号）．
a．防止NaNO2饱和溶液蒸发 b．保证实验装置不漏气 c．使NaNO2饱和溶液容易滴下
（3）按图连接好实验装置后的下一步操作是______．
（4）有同学认为上述实验装置存在一些不足，请指出其中一个______．
（5）反应结束后，某同学用右图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数（实验中导管体积忽略不计）．已知：氮化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al（OH）4]和氨气．
①广口瓶中的试剂X最好选用______（填写序号）．
a．汽油 b．酒精 c．植物油 d．CCl4
②广口瓶中的液体没有装满（上方留有空间），则实验测得NH3的体积将______（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g，测得氨气的体积3.36L（标准状况），则样品中AlN的质量分数为______（保留3位有效数字）．
正确答案
解：（1）饱和NaNO2与 NH4Cl溶液反应生成氯化钠、氮气和水，反应为NaNO2+NH4Cl
故答案为：NaNO2+NH4Cl
（2）装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A具有平衡气压的作用，这样可以保证NaNO2饱和溶液容易滴下，
故选c；
（3）制备氮化铝通过Al2O3+3C+N2
故答案为：检查装置的气密性；
（4）CO有毒，实验必须对有毒气体进行尾气处理，应在干燥管D末端连接一个尾气处理装置，防止空气污染，所以实验装置存在不足为没有尾气处理装置，
故答案为：没有尾气处理装置；
（5）①酒精、汽油虽然都不能与氨气发生反应，但它们却都极易挥发，挥发出来的气体对实验有影响而且挥发完后不能再起到隔离氨气与水接触的作用；同时由于酒精易溶于水，也不能达到隔离的目的；CCl4密度大于水，不能起到隔离作用，而植物油既不溶于水，密度小于水也不易挥发，可以把氨气与水进行隔离，
故答案为：C；
②本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体，因此，把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可，不会对测量结果产生影响，
故答案为：不变；
③氨气的体积为3.36L（标准状况），物质的量是0.15mol，所以氮化铝的物质的量是0.15mol，质量是0.15mol×41g/mol=6.15g，所以氮化铝的质量分数为
故答案为：61.5%．
解析
解：（1）饱和NaNO2与 NH4Cl溶液反应生成氯化钠、氮气和水，反应为NaNO2+NH4Cl
故答案为：NaNO2+NH4Cl
（2）装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A具有平衡气压的作用，这样可以保证NaNO2饱和溶液容易滴下，
故选c；
（3）制备氮化铝通过Al2O3+3C+N2
故答案为：检查装置的气密性；
（4）CO有毒，实验必须对有毒气体进行尾气处理，应在干燥管D末端连接一个尾气处理装置，防止空气污染，所以实验装置存在不足为没有尾气处理装置，
故答案为：没有尾气处理装置；
（5）①酒精、汽油虽然都不能与氨气发生反应，但它们却都极易挥发，挥发出来的气体对实验有影响而且挥发完后不能再起到隔离氨气与水接触的作用；同时由于酒精易溶于水，也不能达到隔离的目的；CCl4密度大于水，不能起到隔离作用，而植物油既不溶于水，密度小于水也不易挥发，可以把氨气与水进行隔离，
故答案为：C；
②本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体，因此，把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可，不会对测量结果产生影响，
故答案为：不变；
③氨气的体积为3.36L（标准状况），物质的量是0.15mol，所以氮化铝的物质的量是0.15mol，质量是0.15mol×41g/mol=6.15g，所以氮化铝的质量分数为
故答案为：61.5%．
黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]不溶于水和稀硫酸，制取黄钾铵铁矾的示意图如下：
（1）溶液X是______．
（2）检验滤液中是否存在K+的操作是______．
（3）黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定：
①称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A．
②量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体9.32g．
③量取25.00mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224mL，同时有红褐色沉淀生成．
④将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80g．
通过计算确定黄钾铵铁矾的化学式（写出计算过程）．
正确答案
解：（1）制取黄钾铵铁矾的示意图及黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]组成，可以可知加入X是氨水，以便生成黄钾铵铁矾，
故答案为：氨水；
（2）通过焰色反应检验钾离子存在情况，方法为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K+，
故答案为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K+；
（3）②的沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量就等于溶液中硫酸根的物质的量：n（SO42-）=n（BaSO4）=
③所得气体为氨气，溶液中铵离子物质的量就等于氨气的物质的量：n（NH4+）=n（NH3）=
④最终得到的固体是氧化铁，根据铁原子守恒，溶液中的铁离子物质的量为：n（Fe3+）=2n（Fe2O3）=2×
黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]中，n（K+）=n（NH4+）=0.01 mol，
根据电荷守恒：n（OH-）=n（K+）+n（NH4+）+3n（Fe3+）-2n（SO42-）=0.12 mol
n（K+）：n（NH4+）：n（Fe3+）：n（SO42-）：n（OH-）=1：1：6：4：12
黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6（SO4）4（OH）12，
答：黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6（SO4）4（OH）12．
解析
解：（1）制取黄钾铵铁矾的示意图及黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]组成，可以可知加入X是氨水，以便生成黄钾铵铁矾，
故答案为：氨水；
（2）通过焰色反应检验钾离子存在情况，方法为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K+，
故答案为：用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则存在K+；
（3）②的沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量就等于溶液中硫酸根的物质的量：n（SO42-）=n（BaSO4）=
③所得气体为氨气，溶液中铵离子物质的量就等于氨气的物质的量：n（NH4+）=n（NH3）=
④最终得到的固体是氧化铁，根据铁原子守恒，溶液中的铁离子物质的量为：n（Fe3+）=2n（Fe2O3）=2×
黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]中，n（K+）=n（NH4+）=0.01 mol，
根据电荷守恒：n（OH-）=n（K+）+n（NH4+）+3n（Fe3+）-2n（SO42-）=0.12 mol
n（K+）：n（NH4+）：n（Fe3+）：n（SO42-）：n（OH-）=1：1：6：4：12
黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6（SO4）4（OH）12，
答：黄钾铵铁矾的化学式为KNH4Fe6（SO4）4（OH）12．
工业上可以利用菱镁矿（主要成分为MgCO3）制取MgSO4•7H2O，其流程如图1：
（1）操作①的名称为______；步骤②需要冷却至30℃的原因是______；步骤③不使用更高温度的原因是______
（2）如果产品的纯度不合格，可用如下过程提纯：粗品 
（3）产品的纯度严重依赖于菱镁矿中MgCO3的含量，实验室可采用如图2装置测定菱镁矿中MgCO3的含量．
①D中试剂最好选用______
②通入的气体A可以是______（填字母代号）
a、H2 b、空气 c、水煤气 d、N2
③实验中需要测定的物理量有______
④实验结果偏高的原因可能是______
⑤另有一种测定方法是：将菱镁矿溶于稀盐酸，加入过量氢氧化钠溶液，通过测定氢氧化镁沉淀的质量计算纯度．已知溶液中Mg2+（0.1mol/L）开始沉淀的pH为10，则要保证溶液中Mg2+完全沉淀，溶液的pH至少为______．
正确答案
解：（1）菱镁矿与硫酸反应，调节PH=5，80℃温度较高，硫酸镁溶解度较大，杂质与硫酸不反应，分离不溶物用过滤，冷却至30℃降低MgSO4•7H2O溶解度，使其析出，结晶水合物在温度较高时易失水，所以步骤③不使用更高温度的原因是避免MgSO4•7H2O失去结晶水，
故答案为：过滤；降低MgSO4•7H2O溶解度，使其析出；避免失去结晶水；
（2）将粗品MgSO4•7H2O晶体溶于溶剂水以后，通过冷却热饱和溶液法又重新从溶液中结晶的过程为重结晶，
故答案为：重结晶；
（3）①测定菱镁矿中MgCO3的含量需测定其与酸反应生成的二氧化碳的量，选择难挥发的酸，避免生成的气体含有其它气体杂质，宜选择稀硫酸，
故答案为：稀硫酸；
②通入的A气体，需不能被碱石灰吸收，影响碳酸镁的测定，a、H2不能被碱石灰吸收，符合条件，b、空气中含有二氧化碳和水蒸气，不符合条件，c、水煤气 为一氧化碳和氢气、还含有少量水蒸气，不符合条件，d、N2能被碱石灰吸收，符合条件，
故答案为：ad；
③测定菱镁矿中MgCO3的含量首先需测定菱镁矿样品质量，根据实验前后E装置质量变化得到二氧化碳的质量，根据碳守恒，得到碳酸镁的物质的量，根据m=nM求得碳酸镁的质量，根据菱镁矿中MgCO3的含量=
故答案为：菱镁矿样品质量、实验前后E装置质量；
④实验结果偏高的原因可能是E吸收了空气中的水蒸汽或二氧化碳，误计入碳酸镁和酸反应产生的二氧化碳，
故答案为：E吸收了空气中的水蒸汽或二氧化碳；
⑤溶液中Mg2+（0.1mol/L）开始沉淀的pH为10，pH=-lg（10-10）=10，c（H+）=10-10mol/L，c（OH-）=
-9（mol/L）3，保证溶液中Mg2+完全沉淀，Mg2+沉淀较为完全是的浓度为1×10-5mol/L，c2（OH-）=
故答案为：12．
解析
解：（1）菱镁矿与硫酸反应，调节PH=5，80℃温度较高，硫酸镁溶解度较大，杂质与硫酸不反应，分离不溶物用过滤，冷却至30℃降低MgSO4•7H2O溶解度，使其析出，结晶水合物在温度较高时易失水，所以步骤③不使用更高温度的原因是避免MgSO4•7H2O失去结晶水，
故答案为：过滤；降低MgSO4•7H2O溶解度，使其析出；避免失去结晶水；
（2）将粗品MgSO4•7H2O晶体溶于溶剂水以后，通过冷却热饱和溶液法又重新从溶液中结晶的过程为重结晶，
故答案为：重结晶；
（3）①测定菱镁矿中MgCO3的含量需测定其与酸反应生成的二氧化碳的量，选择难挥发的酸，避免生成的气体含有其它气体杂质，宜选择稀硫酸，
故答案为：稀硫酸；
②通入的A气体，需不能被碱石灰吸收，影响碳酸镁的测定，a、H2不能被碱石灰吸收，符合条件，b、空气中含有二氧化碳和水蒸气，不符合条件，c、水煤气 为一氧化碳和氢气、还含有少量水蒸气，不符合条件，d、N2能被碱石灰吸收，符合条件，
故答案为：ad；
③测定菱镁矿中MgCO3的含量首先需测定菱镁矿样品质量，根据实验前后E装置质量变化得到二氧化碳的质量，根据碳守恒，得到碳酸镁的物质的量，根据m=nM求得碳酸镁的质量，根据菱镁矿中MgCO3的含量=
故答案为：菱镁矿样品质量、实验前后E装置质量；
④实验结果偏高的原因可能是E吸收了空气中的水蒸汽或二氧化碳，误计入碳酸镁和酸反应产生的二氧化碳，
故答案为：E吸收了空气中的水蒸汽或二氧化碳；
⑤溶液中Mg2+（0.1mol/L）开始沉淀的pH为10，pH=-lg（10-10）=10，c（H+）=10-10mol/L，c（OH-）=
-9（mol/L）3，保证溶液中Mg2+完全沉淀，Mg2+沉淀较为完全是的浓度为1×10-5mol/L，c2（OH-）=
故答案为：12．
苯甲醛易被空气氧化；苯甲醇的沸点为205.3℃；苯甲酸的熔点121.7℃，沸点249℃，溶解度0.34g（常温）．乙醚的沸点34.8℃，难溶于水．
制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下：
（1）混合苯甲醛、氢氧化钾和水应选用的仪器是______ （填序号）．
A．带瓶塞的锥形瓶 B．烧杯 C．容量瓶
（2）操作Ⅰ使用的主要玻璃仪器有：______；操作Ⅱ的名称是______；产品乙是______（填名称）．
（3）在上述使用下图所示仪器的操作中，温度计水银球x的放置位置为______ （填图标a、b、c、d）．控制蒸气的温度为______℃．
（4）产品甲和产品乙在一定条件下能反应生成一种有特殊香味的物质，写出该反应的化学方程式______，实验室在收集此特殊香味的物质时常用______ （填试剂名称）除去其中的杂质，且便于其分层析出．
正确答案
解：由流程可知，苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作II为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸．
（1）苯甲醛易被空气氧化，所以混合苯甲醛、氢氧化钾和水时，应在带胶塞的锥形瓶中进行，避免与空气过多接触，即A正确，
故答案为：A；
（2）据上述分析，操作Ⅰ为萃取、分液，使用的主要玻璃仪器有：分液漏斗、烧杯，乙醚溶液中含苯甲醇，操作II为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇，水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸，
故答案为：分液漏斗、烧杯；蒸馏；苯甲酸；
（3）蒸馏时，温度计的水银球应在支管口，则温度计水银球x的放置位置为b；通过蒸馏分离出的是乙醚，根据乙醚的沸点可知控制蒸气的温度为34.8℃，
故答案为：b；34.8℃；
（4）甲为苯甲醇，乙为苯甲酸，苯甲醇与苯甲酸发生酯化反应生成酯和水，该反应为：
醇易挥发，制得的酯中含有醇和酸，选用饱和的碳酸钠，可降低酯的溶解度，与羧酸反应，溶解醇，便于液体分层酯在上层，
故答案为：
解析
解：由流程可知，苯甲醛与KOH反应生成苯甲醇、苯甲酸钾，然后加水、乙醚萃取苯甲醇，则乙醚溶液中含苯甲醇，操作II为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇；水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸．
（1）苯甲醛易被空气氧化，所以混合苯甲醛、氢氧化钾和水时，应在带胶塞的锥形瓶中进行，避免与空气过多接触，即A正确，
故答案为：A；
（2）据上述分析，操作Ⅰ为萃取、分液，使用的主要玻璃仪器有：分液漏斗、烧杯，乙醚溶液中含苯甲醇，操作II为蒸馏，得到产品甲为苯甲醇，水溶液中含苯甲酸钾，加盐酸发生强酸制取弱酸的反应，生成苯甲酸，苯甲酸的溶解度小，则操作Ⅲ为过滤，则产品乙为苯甲酸，
故答案为：分液漏斗、烧杯；蒸馏；苯甲酸；
（3）蒸馏时，温度计的水银球应在支管口，则温度计水银球x的放置位置为b；通过蒸馏分离出的是乙醚，根据乙醚的沸点可知控制蒸气的温度为34.8℃，
故答案为：b；34.8℃；
（4）甲为苯甲醇，乙为苯甲酸，苯甲醇与苯甲酸发生酯化反应生成酯和水，该反应为：
醇易挥发，制得的酯中含有醇和酸，选用饱和的碳酸钠，可降低酯的溶解度，与羧酸反应，溶解醇，便于液体分层酯在上层，
故答案为：
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