- 比色法
- 共1072题
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质）．某课题以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到Ce（OH）4和硫酸铁铵：
已知：ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式，Ce3+易水解，Ce4+有较强氧化性．
ⅱ．CeO2不溶于稀硫酸
ⅲ．硫酸铁铵[aFe2（SO4）3•b（NH4）2SO4•cH2O]广泛用于水的净化处理．
（1）操作Ⅰ的名称是______，检验硫酸铁铵溶液中含有Fe3+的方法是：______．
（2）反应①之前先要洗涤滤渣B，其目的是为了除去______（填离子符号）．
（3）写出反应①的化学方程式______．
（4）用滴定法测定制得的Ce（OH）4产品纯度．
滴定时所用定量仪器的读数精确为______；若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定，则测得该Ce（OH）4产品的质量分数______．（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（5）称取14.00g硫酸铁铵样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份加入足量NaOH溶液，过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体；向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba（NO3）2溶液100mL，恰好完全反应．则该硫酸铁铵的化学式为______．
正确答案
解：废玻璃粉末加氢氧化钠溶液后过滤，二氧化硅溶于NaOH溶液，然后过滤得到滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO；滤液中含有硅酸钠、NaOH，滤渣A（Fe2O3、CeO2、FeO）加稀硫酸后过滤得滤液B是硫酸亚铁和硫酸铁溶液，加入氧化剂C可生成硫酸铁，所加物质应避免引入新杂质，则氧化剂是H2O2，将得到的液体蒸发然后加入硫酸铵溶液，得到硫酸铁铵，将溶液冷却结晶、过滤、洗涤、晾干得到硫酸铁铵固体；
滤渣B的成分是CeO2；CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+和O2；Ce3+加碱生成Ce（OH）3悬浊液；Ce（OH）3悬浊液被氧化生成Ce（OH）4；
（1）根据操作流程判断，由溶液生成固体，应首先进行蒸发浓缩，然后冷却结晶；铁离子用KSCN溶液检验，铁离子和KSCN溶液混合得到血红色液体，其检验方法为取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，如果出现血红色，说明原溶液中有三价铁，
故答案为：冷却结晶；取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，如果出现血红色，说明原溶液中有三价铁；
（2）滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO，与硫酸反应后溶液中存在Fe3+、Fe2+，固体表面可吸附Fe3+、Fe2+，所以洗涤的目的是洗去Fe3+、Fe2+，
故答案为：Fe3+、Fe2+；
（3）CeO2与H2O2反应生成Ce2（SO4）3和O2，反应的方程式为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2（SO4）3+O2↑+4H2O，
故答案为：2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2（SO4）3+O2↑+4H2O．
（4）滴定时所用定量仪器的最小刻度为0.1mL，估读0.01ml，FeSO4溶液在空气中露置一段时间后会被氧化，消耗硫酸亚铁增大，测定该Ce（OH）4产品的质量分数会偏大；
故答案为：0.1mL；偏大；
（5）称取14.00g样品，将其溶于水配置成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体为氧化铁，n（Fe2O3）=
向另一份溶液中加入0.05mol Ba（NO3）2溶液，恰好完全反应，则n（SO42-）=0.05mol，
所以14.00g样品中含有Fe2（SO4）30.02mol，n（SO42-）为0.1mol，则（NH4）2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol，
则m（H2O）=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g，
n（H2O）=
n（Fe2（SO4）3）：n（（NH4）2SO4）：n（H2O）=0.02：0.04：0.04=1：2：2，
所以化学式为Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O，
故答案为：Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O．
解析
解：废玻璃粉末加氢氧化钠溶液后过滤，二氧化硅溶于NaOH溶液，然后过滤得到滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO；滤液中含有硅酸钠、NaOH，滤渣A（Fe2O3、CeO2、FeO）加稀硫酸后过滤得滤液B是硫酸亚铁和硫酸铁溶液，加入氧化剂C可生成硫酸铁，所加物质应避免引入新杂质，则氧化剂是H2O2，将得到的液体蒸发然后加入硫酸铵溶液，得到硫酸铁铵，将溶液冷却结晶、过滤、洗涤、晾干得到硫酸铁铵固体；
滤渣B的成分是CeO2；CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+和O2；Ce3+加碱生成Ce（OH）3悬浊液；Ce（OH）3悬浊液被氧化生成Ce（OH）4；
（1）根据操作流程判断，由溶液生成固体，应首先进行蒸发浓缩，然后冷却结晶；铁离子用KSCN溶液检验，铁离子和KSCN溶液混合得到血红色液体，其检验方法为取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，如果出现血红色，说明原溶液中有三价铁，
故答案为：冷却结晶；取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，如果出现血红色，说明原溶液中有三价铁；
（2）滤渣A的成分是Fe2O3、CeO2、FeO，与硫酸反应后溶液中存在Fe3+、Fe2+，固体表面可吸附Fe3+、Fe2+，所以洗涤的目的是洗去Fe3+、Fe2+，
故答案为：Fe3+、Fe2+；
（3）CeO2与H2O2反应生成Ce2（SO4）3和O2，反应的方程式为2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2（SO4）3+O2↑+4H2O，
故答案为：2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2（SO4）3+O2↑+4H2O．
（4）滴定时所用定量仪器的最小刻度为0.1mL，估读0.01ml，FeSO4溶液在空气中露置一段时间后会被氧化，消耗硫酸亚铁增大，测定该Ce（OH）4产品的质量分数会偏大；
故答案为：0.1mL；偏大；
（5）称取14.00g样品，将其溶于水配置成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体为氧化铁，n（Fe2O3）=
向另一份溶液中加入0.05mol Ba（NO3）2溶液，恰好完全反应，则n（SO42-）=0.05mol，
所以14.00g样品中含有Fe2（SO4）30.02mol，n（SO42-）为0.1mol，则（NH4）2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol，
则m（H2O）=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g，
n（H2O）=
n（Fe2（SO4）3）：n（（NH4）2SO4）：n（H2O）=0.02：0.04：0.04=1：2：2，
所以化学式为Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O，
故答案为：Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O．
（1）若用浓盐酸与高锰酸钾为原料制取Cl2，则反应的离子方程式为______；
（2）B仪器的作用是______；
（3）为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率，A装置的反应条件最好选择______；
A．冰水浴 B．常温 C．加热至69.1℃D．沸水浴
（4）实验时先通入干燥的Cl2将A装置中的空气赶走，再缓慢通入干燥的SO2，即发生反应．充分反应后，继续通入Cl2使装置中的SO2进入烧杯中被吸收．分离产物后，向获得的SO2Cl2中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液W．经分析SO2Cl2与H2O反应属于非氧化还原反应，写出该反应的化学方程式______；反应完成后，在W溶液、烧杯中分别滴加过量的BaCl2溶液，均出现白色沉淀，此沉淀不溶于稀盐酸，经过滤、洗涤、干燥，称量得到的固体质量分别为X g、Y g．计算SO2+Cl2⇌SO2Cl2反应中，SO2的转化率为（用含X、Y的代数式表示）______．
正确答案
解：（1）浓盐酸与高锰酸钾发生反应生成MnCl2、KCl、Cl2、H2O，反应的离子方程式为：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，
故答案为：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（2）SO2Cl2沸点低、易挥发，仪器B为冷凝管，使挥发的产物SO2Cl2冷凝回流，
故答案为：使挥发的产物SO2Cl2冷凝回流；
（3）正反应为放热反应，降低温度有利于SO2Cl2的生成，控制温度使SO2Cl2为液态，与未反应是氯气、二氧化硫分离，故选择冰水浴，
故答案为：A；
（4）SO2Cl2遇水发生剧烈水解，且产生白雾，白雾是水解生成HCl与空气中水蒸气结合所致，则-SO2-基团结合2个-OH生成H2SO4，反应方程式为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，W溶液中得到白色沉淀，是SO2Cl2水解生成H2SO4与BaCl2溶液反应生成的BaSO4，其物质的量为
故答案为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，
解析
解：（1）浓盐酸与高锰酸钾发生反应生成MnCl2、KCl、Cl2、H2O，反应的离子方程式为：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，
故答案为：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（2）SO2Cl2沸点低、易挥发，仪器B为冷凝管，使挥发的产物SO2Cl2冷凝回流，
故答案为：使挥发的产物SO2Cl2冷凝回流；
（3）正反应为放热反应，降低温度有利于SO2Cl2的生成，控制温度使SO2Cl2为液态，与未反应是氯气、二氧化硫分离，故选择冰水浴，
故答案为：A；
（4）SO2Cl2遇水发生剧烈水解，且产生白雾，白雾是水解生成HCl与空气中水蒸气结合所致，则-SO2-基团结合2个-OH生成H2SO4，反应方程式为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，W溶液中得到白色沉淀，是SO2Cl2水解生成H2SO4与BaCl2溶液反应生成的BaSO4，其物质的量为
故答案为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，
已知：碱金属或碱土金属（Ⅱ族）与H2在隔绝空气加热时要以发生反应，生成离子型金属氢化物，如NaH、CaH2等，它们易与水反应．现有甲、乙两位同学分别设计了制备CaH2的实验，装置如图所示（分别以序号Ⅰ、Ⅱ表示），铁架台等夹持固定仪器已略去．
请回答下列问题
（1）锌与盐酸反应的离子方程式为______；
（2）最后实验结果显示，两位同学的实验装置设计都有缺陷．
装置Ⅰ的不足之处是______，
装置Ⅱ的不足之处是______；
（3）请你从两套装置中选取你认为合理的部分，按从左到右的顺序组装一套制取CaH2的合理装置（用序号A、B、C…表示）______；
（4）检查完装置的气密性后，为了保证产品的纯度和实验安全必须先______，然后再______，才能点燃酒精灯加热．同样，为了安全，反应开始后，在E口处应______；
（5）军事和气象野外作业常用CaH2做生氢剂，使之与水反应产生H2，其反应的化学方程式为______．
正确答案
解：（1）锌与盐酸反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，故答案为：Zn+2H+=Zn2++H2↑；
（2）锌与盐酸反应制得气体氢气中混有氯化氢和水蒸气，会与锌反应．浓硫酸只除去水蒸气，故应增加除氯化氢装置．故装置Ⅰ的不足之处是制H2装置后缺少除HCl气体的装置；CaH2易与水反应，为防空气中水与CaH2反应，应在制CaH2装置后加干燥装置． 故装置Ⅱ的不足之处是制CaH2装置后缺少干燥装置．
故答案为：制H2装置后缺少除HCl气体的装置；制CaH2装置后缺少干燥装置；
（3）C中碱石灰会把氢气中的杂质氯化氢和水吸收，B中碱石灰可防止空气中水蒸气与CaH2反应，故答案为：C、B；
（4）氢气具有可燃性，为防爆炸，故加热前应先检查氢气的纯度，尾气处理可采取燃烧的方法．
故答案为：通氢气；检验氢气纯度至达标 点燃尾气（或外接气体等）；
（5）根据题给信息，反应物为CaH2和水，产物为氢气和氢氧化钙，由此可写出化学方程式为CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑，
故答案为：CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑．
解析
解：（1）锌与盐酸反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，故答案为：Zn+2H+=Zn2++H2↑；
（2）锌与盐酸反应制得气体氢气中混有氯化氢和水蒸气，会与锌反应．浓硫酸只除去水蒸气，故应增加除氯化氢装置．故装置Ⅰ的不足之处是制H2装置后缺少除HCl气体的装置；CaH2易与水反应，为防空气中水与CaH2反应，应在制CaH2装置后加干燥装置． 故装置Ⅱ的不足之处是制CaH2装置后缺少干燥装置．
故答案为：制H2装置后缺少除HCl气体的装置；制CaH2装置后缺少干燥装置；
（3）C中碱石灰会把氢气中的杂质氯化氢和水吸收，B中碱石灰可防止空气中水蒸气与CaH2反应，故答案为：C、B；
（4）氢气具有可燃性，为防爆炸，故加热前应先检查氢气的纯度，尾气处理可采取燃烧的方法．
故答案为：通氢气；检验氢气纯度至达标 点燃尾气（或外接气体等）；
（5）根据题给信息，反应物为CaH2和水，产物为氢气和氢氧化钙，由此可写出化学方程式为CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑，
故答案为：CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑．
①按一定质量比把四氢化萘和水加入适当的容器中，加入少量纯铁粉．
②慢慢滴入液溴，不断搅拌，直到反应完全．
③取下反应容器，补充少量四氢化萘，直到溶液颜色消失．过滤，将滤液倒入分液漏斗，静置．
④分液，得到的“水层”即氢溴酸溶液．
回答下列问题：
（1）如图示意图中的装置，适合步骤①和②操作的是______．
（2）步骤②中如何判断“反应完全”______．
（3）步骤③中补充少量四氢化萘的目的是______．
（4）步骤③中过滤后得到的固体物质是______．
（5）已知在实验条件下，饱和氢溴酸水溶液中氢溴酸的质量分数是66%，如果溴
化反应进行完成，则步骤①中四氢化萘和水的质量比约是1：______（保留小数点后1位）．
正确答案
解：（1）按照步骤①，本实验是把四氢化萘、水和铁粉加入同一容器中反应，所以B不正确．若用A中的装置进行反应，溴蒸气和刺激性气味的四氢化萘都会污染环境，同样C装置在步骤②反应时，也会造成环境污染，所以A、C都不对，故选D装置，故答案为：D；
（2）伴随反应的进行，最初滴入的红褐色液溴立即褪色，当反应完全后，滴入的液溴颜色不再褪去，故答案为：加入的液溴颜色基本不褪；
（3）由于步骤②加入了过量的液溴，步骤③中补充少量四氢化萘除掉剩余的溴单质，故答案为：除出去过量的Br2；
（4）由于生成的四溴化萘常温下为固态，所以过滤后得到的固体物质是四溴化萘和铁粉，故答案为：四溴化萘和铁粉；
（5）设溶液的质量为100g，则溶液里HBr的质量为66g，水的质量为34g，HBr的物质的量
解析
解：（1）按照步骤①，本实验是把四氢化萘、水和铁粉加入同一容器中反应，所以B不正确．若用A中的装置进行反应，溴蒸气和刺激性气味的四氢化萘都会污染环境，同样C装置在步骤②反应时，也会造成环境污染，所以A、C都不对，故选D装置，故答案为：D；
（2）伴随反应的进行，最初滴入的红褐色液溴立即褪色，当反应完全后，滴入的液溴颜色不再褪去，故答案为：加入的液溴颜色基本不褪；
（3）由于步骤②加入了过量的液溴，步骤③中补充少量四氢化萘除掉剩余的溴单质，故答案为：除出去过量的Br2；
（4）由于生成的四溴化萘常温下为固态，所以过滤后得到的固体物质是四溴化萘和铁粉，故答案为：四溴化萘和铁粉；
（5）设溶液的质量为100g，则溶液里HBr的质量为66g，水的质量为34g，HBr的物质的量
三氯化磷（PCl3）是一种重要的有机合成催化剂．实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3，装置如图1所示．
已知：红磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5．PCl3遇O2会生成POCl3（三氯氧磷），POCl3溶于PCl3，PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl．PCl3、POCl3的熔沸点见表．
请答下面问题：
（1）B中所装试剂是______，F中碱石灰的作用是______．
（2）实验时，检查装置气密性后，向D装置的曲颈甑中加入红磷，打开K3通入干燥的CO2，一段时间后，关闭K3，加热曲颈甑至上部有黄色升华物出现时通入氯气，反应立即进行．通干燥CO2的作用是______，
（3）实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等．加入红磷加热除去PCl5后，通过______（填实验操作名称），即可得到较纯净的PCl3．
（4）C装置中的K1、K2的设计也出于类似的目的，为了达到这一实验目的，实验时与K1、K2有关的操作是______．
（5）实验后期关闭K1，打开K2，将气体通入C装置中发生反应，反应后的溶液为X．某同学设计实验来确定溶液X中含有的某些离子，请补充完成实验步骤和现象．
（6）玻璃管之间的连接需要用到胶皮管，连接的方法是：先把______，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管．甲同学将装置A的示意图画成图2，该示意图中明显的错误是______．
正确答案
解：（1）因PCl3遇水会强烈水解，所以氯气需干燥，氯气和浓硫酸不反应，所以能用浓硫酸干燥氯气，PCl3沸点为75.5℃，利用E装置防止PCl3挥发（冷凝），因尾气中含有有毒气体氯气，且空气中水蒸气可能进入装置，所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应，
故答案为：浓硫酸；吸收多余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应；
（2）通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止红磷与空气中的氧气发生自燃，
故答案为：排尽装置中的空气，防止红磷自燃；
（3）由信息可知，POCl3与PCl3都是液体，沸点相差较大，故可以用蒸馏的方法进行分离，实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入红磷加热除去PCl5后，再通过蒸馏即可得到较纯净的PCl3；
故答案为：蒸馏；
（4）由于PCl3遇O2会生成POCl3，遇水生成H3PO3和HCl，通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止生成的PCl3与空气中的O2和水反应，C装置中先关闭K1，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，排净了空气，再打开K1，关闭K2，可利用氯气排净装置中的空气，
故答案为：先关闭K1，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，打开K1，关闭K2．（2分）
（5）实验后期关闭K1，打开K2，将气体通入C装置中发生反应，为氯气和氢氧化钠反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水，检验钠离子用焰色反应，用铂丝（光洁无锈的铁丝）蘸取溶液X，在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色证明存在钠离子，检验氯离子，取少量溶液X，加入足量稀HNO，再滴加少量AgNO3溶液，出现白色沉淀，
（6）玻璃管和胶皮管连接的方法是：先把玻璃管口用水润湿，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，润湿起润滑作用，A装置中，加热条件下，浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
故答案为：把玻璃管口用水润湿；没有（用酒精灯）加热．
解析
解：（1）因PCl3遇水会强烈水解，所以氯气需干燥，氯气和浓硫酸不反应，所以能用浓硫酸干燥氯气，PCl3沸点为75.5℃，利用E装置防止PCl3挥发（冷凝），因尾气中含有有毒气体氯气，且空气中水蒸气可能进入装置，所以用F装置利用碱石灰吸收多余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应，
故答案为：浓硫酸；吸收多余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应；
（2）通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止红磷与空气中的氧气发生自燃，
故答案为：排尽装置中的空气，防止红磷自燃；
（3）由信息可知，POCl3与PCl3都是液体，沸点相差较大，故可以用蒸馏的方法进行分离，实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入红磷加热除去PCl5后，再通过蒸馏即可得到较纯净的PCl3；
故答案为：蒸馏；
（4）由于PCl3遇O2会生成POCl3，遇水生成H3PO3和HCl，通入一段时间的CO2可以排尽装置中的空气，防止生成的PCl3与空气中的O2和水反应，C装置中先关闭K1，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，排净了空气，再打开K1，关闭K2，可利用氯气排净装置中的空气，
故答案为：先关闭K1，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，打开K1，关闭K2．（2分）
（5）实验后期关闭K1，打开K2，将气体通入C装置中发生反应，为氯气和氢氧化钠反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水，检验钠离子用焰色反应，用铂丝（光洁无锈的铁丝）蘸取溶液X，在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色证明存在钠离子，检验氯离子，取少量溶液X，加入足量稀HNO，再滴加少量AgNO3溶液，出现白色沉淀，
（6）玻璃管和胶皮管连接的方法是：先把玻璃管口用水润湿，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，润湿起润滑作用，A装置中，加热条件下，浓盐酸和二氧化锰二者反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
故答案为：把玻璃管口用水润湿；没有（用酒精灯）加热．
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