题目内容
【题目】某强酸性溶液X，可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Na+、CO32﹣、SO42﹣、SiO32﹣、NO3﹣中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图所示。
请回答下列问题：
(1)由整体的实验过程可判断溶液X中一定不存在的阴离子有______。
(2)产生气体A的离子方程式为____________。
(3)在实验室中收集气体A，可选择如图装置中的______。
(4)写出④反应中生成溶液H的离子方程式____________。
(5)对不能确定是否存在的离子，请简述检测实验方案__________。
【答案】CO32-、SiO32-、NO3- 3Fe2++4H+ +NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O A Al3++ 4OH-=AlO2- + 2H2O 用洁净铂丝蘸取试样在火焰上灼烧，观察火焰颜色，若为黄色，则说明有Na+；若无黄色，则无Na+。
【解析】
(1)溶液X呈强酸性，由于H+与CO32﹣、SiO32﹣会发生反应，不能大量共存，所以不含CO32-、SiO32-；溶液与Ba(NO3)2混合生成沉淀C，则说明溶液中含SO42-，则溶液中不含与SO42-反应形成沉淀的Ba2+，沉淀C是BaSO4；加入Ba(NO3)2溶液产生气体A，说明含有还原性离子Fe2+；在酸性条件下NO3-具有强氧化性，所以溶液中Fe2+与NO3-不能共存，溶液中不含NO3-；气体A是NO，NO与O2反应产生的气体D是NO2；NO2、O2、水反应产生的溶液E是硝酸；溶液B加入过量NaOH溶液产生气体F，F是NH3，则溶液中含NH4+；硝酸与氨气反应产生硝酸铵，所以I是NH4NO3；由于溶液B中含有Fe2+氧化产生的Fe3+，所以产生的沉淀G是Fe(OH)3，Fe(OH)3与盐酸反应产生的J是FeCl3；溶液H中通入过量二氧化碳气体，产生沉淀，则溶液中含有Al3+，沉淀K是Al(OH)3，溶液L是NaHCO3。
(1)由整体的实验过程可判断溶液X中一定不存在的阴离子有CO32-、SiO32-、NO3-；
(2)在酸性条件下，Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应，产生Fe3+，NO3-被还原产生NO，同时有水生成，反应的离子方程式为3Fe2++4H+ +NO3- =3Fe3++NO↑+2H2O；
(3)气体A是NO，该气体容易与空气中的氧气反应生成NO2，所以不能用排空气方法收集，只能用排水方法收集，合理选项是A；
(4)④中Al3+与过量OH-反应生成AlO2-和水，离子方程式为：Al3++ 4OH- =AlO2-+2H2O；
(5)通过前面分析可知：在原溶液中一定含有Al3+、Fe2+、NH4+、SO42-；一定不含有Ba2+、CO32-、SiO32-、NO3-；不能确定的离子是Na+；对于Na+，检测它的实验方案是用洁净铂丝蘸取试样在火焰上灼烧，观察火焰颜色，若为黄色，则说明有Na+；若无黄色，则无Na+。
【题目】某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶，过滤，洗涤。过滤操作过程中需要的玻璃仪器有__________。
(2)若对调B和C装置的位置，_____（填“能”或“不能”）提高B中氯酸钾的产率。D装置的作用是___________________。
(3)在实验过程中，若要检验C装置的瓶塞处是否密封好，请简述化学检验方案_______。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究
(4)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3．该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录如下（实验在室温下进行）：
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.2molL﹣1KI/mL | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KClO3（s）/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0molL﹣1H2SO4/mL | 0 | 3.0 | 6.0 | 9.0 |
蒸馏水/mL | 9.0 | 6.0 | 3.0 | 0 |
实验现象 |
①系列a实验的实验目的是___________________________。
②设计1号试管实验的作用是__________________________。
③若2号试管实验现象为"黄色溶液",取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为__________________________。
p>实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量(5)根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案（不必描述操作过程的细节）：____。
资料：i．次氯酸会破坏酸碱指示剂；
ii．次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl﹣。
【题目】（1）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。那么用太阳能分解10mol水消耗的能量是____________kJ；
（2）由合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（i）CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJmol-1
（ii）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJmol-1
水煤气变换反应：
（iii）CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJmol-1
二甲醚合成反应：
（iV）2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJmol-1
则由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为____________。
（3）在容积为1.00L的容器中，通入一定量N2O4，发生N2O4(g) 
2NO2(g), 100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60s时段，v(N2O4)=_______________________，
（4）已知反应2HI（g）=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1，1molH2（g）、1mol I2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________kJ。在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
上述反应中，正反应速率为v正= k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数， 若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=_______min-1
