题目内容

有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、、、Cl－、I－、，取该溶液进行如下实验：

实验步骤
实验现象
①取少量该溶液，加几滴甲基橙溶液
溶液变红色
②取少量该溶液，加入铜片和浓硫酸，加热
有无色气体产生，遇空气可以变成红棕色
③取少量该溶液，加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④取③中的上层清液，加入AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
⑤取少量该溶液，加入NaOH溶液
有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解
由此判断：
(1)溶液中一定存在的离子是             ；溶液中肯定不存在的离子是                       。
(2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(若为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)                     。
(3)写出实验⑤中所有反应的离子方程式：                                     。

(1)、、Mg2＋、Al3＋Fe2＋、、I－、Ba2＋
(2)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若生成白色沉淀不溶解，则证明有Cl－
(3)H＋＋OH－=H2O Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓ Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－=＋2H2O

解析

练习册系列答案
相关题目

下列离子能够大量共存，且满足相应要求的是

选项
离 子
要 求
A
NH、Al3＋、SO、H＋
滴加NaOH溶液立刻有气体产生
B
K＋、NO、Cl－、HS－
c(K＋)＜c(Cl－)
C
Fe2＋、NO、SO、Cl－
逐滴滴加盐酸时溶液没有颜色变化
D
Na＋、HCO、Mg2＋、SO
滴加氨水立即有沉淀产生

（16分）石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下：

（注：SiCl4的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2，主要目的是                      。
（2）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为                      。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为                      。
（3）步骤①为：搅拌、       。所得溶液IV中阴离子有                      。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为                      。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg                      。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注。



提示：在本实脸条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化：高锰酸钾的还原产物是MnO2
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是                     ，发生反应的离子方程式为                                             ；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是                                                           。
（2）反应③的反应类型为     ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有                                            。
（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是                                                。
（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于                    。

（14分）二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备：
方法1：TiCl4水解生成TiO2·xH2O，过滤、水洗除去其中的Cl－，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2，此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
（1）①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为                          。
②检验TiO2·xH2O中Cl－是否被除净的方法是                         。
方法2：可用含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3，其中Ti元素化合价为+4价）制取，其主要流程如下：

（2）Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是                                  。
（3）甲溶液中除含TiO2+之外还含有的金属阳离子有                        。
（4）加Fe的作用是                                                    。
Ⅱ、二氧化钛可用于制取钛单质
（5）TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤如下：
TiO2TiCl4Ti
反应②的方程式是                                 ，该反应需要在Ar气氛中进
行，请解释原因：                              。

（1）将一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应)，判断下列情况下容器中金属离子与金属单质的存在情况：（用符号表示）
①若Fe粉有剩余，则容器中不可能有____________；
②若FeCl3有剩余，则容器中不可能有___________；
③若CuCl2有剩余，则容器中还可能有____________。
（2）有一瓶无色澄清溶液,可能含NH4＋、K＋、Na ＋、Mg2＋、Ba2＋、 Al3＋、 Fe3＋、SO42－、CO32－、Cl－、I－中的一种或几种，取该溶液进行如下实验：
①用pH试纸检验，表明溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制的氯水，经振荡后静置，CCl4层呈紫红色；
③取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成；
④取部分上述呈碱性的溶液，加Na2CO3溶液，有白色沉淀生成；
⑤将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
根据上述实验事实确定并回答：在溶液中肯定存在的离子有　　　               ，肯定不存在的离子有　     　           ，要确定是否存在的阴离子的实验方法是____________               。

有关FeSO4的转化关系如图所示(部分物质已略去)。

已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是(填化学式)       。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于(填序号)       。
a．分解反应  b．复分解反应
c．置换反应  d．化合反应
e．氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是                               。
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L－1 NaOH溶液完全吸收，则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是                                               。


Ⅰ.高铁酸钾(K2FeO4)是极好的氧化剂，具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。其生产工艺流程如下：
 
请同答下列问题。
（1）写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式                  。
（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是     (选填序号)。

A．为下一步反应提供碱性的环境
B．使KClO3转化为KClO
C．与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
D．KOH固体溶解会放出较多的热量，有利于提高反应速率和KClO的纯度
（3）从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为                            。要制得69.3克K2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为      mol。
（4）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O，
放电时电池的负极反应式为                          。
Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，用作火箭燃料。
（5）写出肼分子的电子式                  。
（6）肼能与N2O4反应：2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)  ΔH＝－1076.7 kJ/mol。
已知：N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)　ΔH＝＋8.7 kJ/mol， 写出肼与O2反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式                                                  。

煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题：
(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为________和________。
(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理为FeS2Fe2＋＋SO42—Fe3＋这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为_____________________________，
第二步反应的离子方程式为____________________。
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、________。
(4)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图是氨氧化率与氨－空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值；曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%，理论上r[n(O2)/n(NH3)]＝________，实际生产要将r值维持在1.7～2.2之间，原因是__________________________________________。

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