27.(08山东卷)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。

  (1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:

  提供的试剂:饱和Na2CO3溶液  饱和K2CO3溶液  NaOH溶液  BaCl2溶液 

Ba(NO3)2溶液  75%乙醇 四氯化碳

  ①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为_________(只填化学式)。

②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为_________。

(2)用提纯的NaCl配制500 mL4.00 mol·L-1NaCl溶液,所用

仪器除药匙、玻璃棒外还有________(填仪器名称)。

(3) 电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集的H2为2 L, 

则同样条件下收集的Cl2______(填“>”、“=”或“<”)2 L,原因是

__________。装置改进后,可用于制备NaOH溶液,若测定溶液中

NaOH的浓度,常用的方法是_____________。

  (4)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:

     Zn+H2SO4   ZnSO4+H2↑;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置_______(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置_________(填代号)。

可选用制备气体的装置:

解析:(1)①要除去SO42,只有选BaCl2溶液,若选用Ba(NO3)2,会引入新的离子NO3,再选用NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+溶液,最后选用Na2CO3溶液除去Ca2+,此处不能选用K2CO3溶液,否则会引入新的K+,再用HCl除去过量的CO32。Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+。②除去NaCl晶体表面的少量的KCl,应选用75%的乙醇,因为CCl4有毒,同时KCl也不会溶解在CCl4中。

    (3)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,在阴级区内产生的Cl2能与该区生成的NaOH反应NaCl、NaClO和H2O,使得部分的Cl2被消耗,所以同样条件下收集到的Cl2小于2L。

答案:(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3。②75%乙醇。

  (2)天平、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管。

  (3)<;电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应;中和滴定。

  (4)e;d。

26.(北京卷28).(14分)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去)

   

(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填写化学式)______________。

(2)Z为一种或两种气体:

①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是_______________________________________________________。

②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则Z中两种气体的化学式是______。

(3)向Y中通入过量氯气,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)___________________________。

(4)取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是__________。

(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)__________。

答案:  (1)Al

  (2)① C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O

②  NO  CO2

  (3)Cu2+    Fe3+    H+

  (4)2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2

(5)CuO、C;  CuO、C、Fe2O3

点拨:无机推断题为主体的综合题,主要考查金属单质、金属氧化物、非金属单质的性质。本题综合性强,涉及知识面广,难度较大。

解决问题的基本出发点是:能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸;如果是浓硫酸,可以与Fe、C、Al单质发生氧化还原反应,浓硫酸被还原为SO2,C被氧化为CO2, Fe和Al被氧化为Fe3+和Al3+,如果是浓硝酸,则两种气体是SO2和NO2,其变化与加浓硫酸的反应相同。无论是那种浓酸均可以使两种氧化物Fe2O3、CuO转化为对应的盐。

⑴ 无论加什么浓酸(硫酸和硝酸),溶液X中都可能含有Fe3+、Cu2+、Al3+三种金属阳离子。向溶液X中加入过量的NaOH溶液,可转化为Fe(OH)3和COH)2沉淀析出,如果有Al3+,则可转化为ALO2-离子, 如果上层清液,通入CO2后,会发生反应,产生白色沉淀Al(OH)3

AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 与题目中“取上层清液,通入CO2,无明显变化,”不相符,所以,可以肯定溶液X中没有AlO2-,样品中没有Al。

⑵ 有了前面的分析,设问⑵就比较容易解决了(分析略);

⑶ 向溶液X中加过量Fe粉,得Y溶液和两种固体,且一种固体为红色(Cu),另一种就是过量的Fe粉,这个过程发生了置换反应:Cu2++Fe = Cu+Fe2+

向Y溶液中通入过量氯气,并不断搅拌,会发生如下反应:

Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+  2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+  Cl2+H2O?HCl+HClO ,

充分反应后,溶液中的阳离子是:Cu2+、Fe3+ 、H+(特别注意没有了Fe2+)。

   ⑷ 取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子,定量计算方程式的书写,依据信息“当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子”参加反应的还原剂的量比:转移3 mol电子其中2 mol 来自I-,令外1 mol电子来自Fe2+,这样才能写书方程式:2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2

   ⑸ 设问⑸的目的是推测样品可能的组合,根据前面四步设问知道,样品中一定没有Al,一定有CuO和C,不能确定是否有Fe和Fe2O3  ,加入足量稀硫酸后一定不产生Cu ,那么排除Fe , 符合整个设问的组合只有两种为:CuO、C ;CuO、C、Fe2O3

23.(海南卷16).现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:

①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2 Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C

④Mg+H2OMgO+H2↑  ⑤Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3

可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。

回答下列问题;

 (1)在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别______________________________________;

 (2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5升的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号)___________________ _;

 (3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果有何影响?__________,原因是____________________;

(4)请设计一个实验,验证产物是氮化镁:

______________________________________________________________________

解析:16、(1)B、D、F

选择B,目的:除去空气中的水蒸气

选择D,目的:除去空气中的CO2

选择F,目的:除去空气中的O2

(2)h→g→d→c→k→l→a→b

(3)制得的氮化镁将不纯;因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。

(4)将产物取少量置于试管中,加入适量水,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口,如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝,则说明产物是氮化镁。

22.(天津卷29)、(14分)(1)配平氧化还原反应方程式:□C2O42-+□MnO4-+□H+=□CO2+□Mn2++□H2O

(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中。

 ①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为       mol。

②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全,此时溶液颜色由   变为    。该溶液中还原剂的物质的量为      mol。

③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为       。KHC2O4的质量分数为      

[解析](1)标出化合价升降:C(+3)2O42-C(+4)O2Mn(+7)O4Mn2+;根据化合价变化,求2和5的最小公倍数:,可知在C2O42前加系数5,在MnO4前加系数2,然后根据电荷守恒和原子守恒,利用观察法,可得配平方程式:5C2O42+2MnO4+16H+=1OCO2↑+2Mn2++8H2O。

(2)①加NaOH变为浅红色,说明溶液呈弱碱性,则溶液中被中和的n(H+)=n(OH)=0.25mol·L-1×0.02L=0.005mol。

②加入酸性KMnO4将C2O42氧化,恰好反应时,溶液由无色变成紫红色;根据方程式可得关系式:5C2O422MnO4,n(C2O42)=×n(KMnO4)=×0.1mol·L-1×0.016L=0.004mol。

③因为和NaOH反应时,H+来源于H2C2O4·2H2O和KHC2O4,而和KMnO4反应时,C2O42也来源于二者。设试样中含H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物质的量分别为x、y,根据题意得:

x+y=0.04

2x+y=0. 05 

解之得:x=0.01mol,y=0.03mol。故m(H2C2O4·2H2O)=126g·mol-1×0.01mol=1.26g,则试样中=×100%=21%;m(KHC2O4)= 128g·mol-1×0.03mol=3.84g,故=×100%=64%。

[答案](1)5  2  16  10  2  8  (2)①0.005  ②无色  紫红色  0.004  ③21%  64%。

21.(天津卷28)、(19分)Ⅰ,(8分)化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从下图中挑选所需仪器,在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢 气体的装置简图,并在图中标明所用试剂。(仪器可重复使用,固定装置不必画出)

Ⅱ,(11分)实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:取过量洁净的铁屑,加入20%-30%的稀硫酸溶液,在50℃-80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置、冷却一段时间后收集产品。

(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式:                

(2)硫酸溶液过稀会导致                     

 (3)采用水浴加热的原因是                    

 (4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示)             

 (5)溶液趁热过滤的原因是                    

 塞紧试管口的目的是                      

 (6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是               

I[解析]浓硫酸和浓盐酸反应制取HCl气体,不需要加热,即:液+液气,可采用分液漏斗和圆底烧瓶组成发生装置;干燥HCl可以装有浓硫酸的洗瓶,收集HCl用向上排空气法,由于HCl气体极易溶于水,故在水面用倒扣的漏斗来吸收尾气。整个装置为:

Ⅱ[解析]⑴铁和稀硫酸反应的方程式为:Fe+H2SO4(稀)FeSO4+H2↑。

(2)硫酸如果浓度过稀,则反应时速率过慢;另外由于溶液中含有较多的水,也不利于硫酸亚铁晶体的析出。

(3)水浴加热受热均匀,温度容易控制。

(4)铁屑过量的目的是防止Fe2+被氧化成Fe3+,即使被氧化Fe可以使Fe3+还原:Fe+2Fe3+=3Fe2+

(5)溶液趁热过滤的目的是减少FeSO4的损失;塞紧试管口的目的是防止空气中的氧气将FeSO4氧化。

(6)硫酸亚铁热溶液在冷却过程中,溶解度降低,在静止冷却一段时间后会有浅绿色硫酸亚铁晶体析出。

[答案]

(1)Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2

(2)反应速率慢  不利于晶体析出

(3)(4)Fe3++2Fe=3Fe2+

(5)减少FeSO4的损失 

   防止空气进入试管将Fe2+氧化为Fe3+

(6)有浅绿色晶体析出

20.(全国理综Ⅱ卷28).(13分)

某钠盐溶液可能含有阴离子NO3、CO32、SO32、SO42、Cl、Br、I、为鉴别这些离子,分别取少量溶液进行以下实验:

①测得混合液呈碱性;

②加HCl后,生成无色无味气体,该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊;

③加CCl4后,滴加少量氯水,振荡后,CCl4后层未变色;

④加BaCl2溶液产生白色沉淀,分离,在沉淀中加入足量盐酸,沉淀不能完全溶解;

⑤加HNO3酸化后,再加过量AgNO3,溶液中析出白色沉淀。

(1)分析上述5个实验,写出每一步实验鉴定离子的结论与理由。

实验①                           

实验②                           

实验③                           

实验④                            

实验⑤                           

(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是      。

答案:(1)①说明可能含有CO32或者含有SO32 因为二者水解均显碱性;

②肯定含有CO32 ,肯定不含SO32、因SO2有刺激性气味

③肯定不含有Br、I,因两者均能与氯水反应后生成单质溴和单质碘,溴和碘单质溶解于CCl4显色;

④肯定含有SO42,因BaSO4不溶于盐酸。

⑤肯定含有Cl,因AgNO3与Cl-反应生成的AgCl不溶于稀HNO3

(2)NO3

   考点:离子反应,实验问题

19.(宁夏卷27).(15分)

为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):

方案一:将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况);

方案二:将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000 mol·L-1

的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00 mL KMnO4溶液。

请回答下列问题:

(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):

□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O

(2)在滴定实验中不能选择    式滴定管,理由是     

(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为   

   ;(铁的相对原子质量以55.9计)

(4)若排除实验仪器和操作的影响因素,试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。

①方案一   (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是    

②方案二   (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是    

解析:(15分)

(1)2     10      8       5       2       1       8

(2)碱       KmnO4是强氧化剂,它会腐蚀乳胶管

(3)    

(4)

①不一定准确    如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属,会导致结果偏高;铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物,会导致结果偏低;如果上述情况均不存在,则结果准确

②不一定准确    如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属,生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏高;如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物,生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏低;如果上述情况均不存在,则结果准确

注:本小题属于开放性试题,若考生回答“准确”或“不准确”且理由合理,可酌性给分。例如:考生回答

方案一准确,因为铁片中不存在能与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属,也不存在铁的氧化物

方案一不准确,如果铁片中存在与稀硫酸反应生成氢气的其他金属,会导致结果偏高;如果存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物,会导致结果偏低

方案二准确,铁片溶于稀硫酸后,除Fe2+外,其他可能存在的金属离子在酸性溶液中均不能被高锰酸钾氧化,也不存在氧化铁

方案二不准确,如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属,生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏高;如果存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物,千百万的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏低

 0  4664  4672  4678  4682  4688  4690  4694  4700  4702  4708  4714  4718  4720  4724  4730  4732  4738  4742  4744  4748  4750  4754  4756  4758  4759  4760  4762  4763  4764  4766  4768  4772  4774  4778  4780  4784  4790  4792  4798  4802  4804  4808  4814  4820  4822  4828  4832  4834  4840  4844  4850  4858  447348 

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