题目内容

13．某同学设计如下实验方案分离KCl和BaCl2两种固体混合物，试回答下列问题：

供选试剂：Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸
（1）操作②的名称是过滤，操作④的名称是蒸发结晶．
（2）试剂a是K2CO3，试剂b是HCl，固体B是BaCl2．（填化学式）
（3）操作③的方法是向过滤器中加水至盖住固体，待水漏完，重复上述操作2-3次．
（4）加入试剂b所发生反应的化学方程式为BaCO3+HCl=BaCl2+CO2↑+H2O．
（5）该方案能否达到实验目的：不能．若不能，应如何改进（若能，此题不用回答）向操作②所得滤液中加入足量的HCl后，蒸发结晶得到KCl．
（6）若要测定原混合物中BaCl2的质量分数，除了要准确称量混合物的质量外，至少还要获得的数据是A1或B的质量（填A、A1、B、C）．

分析 分离KCl和BaCl2两种固体混合物，先溶于水，然后加入过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀，则试剂a为K2CO3，过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液则试剂b为盐酸，经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2，操作②所得滤液为KCl和K2CO3的混合物，应加入过量盐酸可得KCl，以此解答该题．

解答 解：（1）操作②为固体和液体的分离，为过滤操作，操作④由溶液得到晶体，为蒸发结晶，故答案为：过滤；蒸发结晶；
（2）固体溶解后加入过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀，过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液，经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2，
故答案为：K2CO3；HCl；BaCl2；
（3）操作③为沉淀的洗涤，以除去表面吸附的杂质，方法是向过滤器中加水至盖住固体，待水漏完，重复上述操作2-3次，
故答案为：向过滤器中加水至盖住固体，待水漏完，重复上述操作2-3次；
（4）加入试剂b，BaCO3沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液，反应的化学方程式为BaCO3+HCl=BaCl2+CO2↑+H2O，
故答案为：BaCO3+HCl=BaCl2+CO2↑+H2O；
（5）蒸发结晶前应加入适量稀盐酸，将过量的碳酸钾转化成氯化钾，否则晶体不纯，所以该方案不否达到实验目的，
故答案为：不能；向操作②所得滤液中加入足量的HCl后，蒸发结晶得到KCl；
（6）固体溶解后加入过量K2CO3使BaCl2转化为碳酸钡沉淀，过滤后沉淀加入试剂b盐酸可将碳酸钡转化成BaCl2溶液，然后经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2，若要测定原混合物中KCl和BaCl2的质量分数，除了要准确称量混合物的质量外，至少还要获得的数据是固体B或沉淀A1的质量，依据B为BaCl2计算得到质量分数，A1为碳酸钡，结合钡元素守恒计算氯化钡质量得到，
故答案为：A1或B．

点评 本题考查物质的分离、提纯操作，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力和实验能力，题目难度不大，注意把握物质的性质，根据性质选择反应试剂，把握化学基本实验操作知识．

练习册系列答案
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20．标准状况下，0.5mol H2占有的体积约是11.2L，16gO2 的物质的量为0.5mol，CO2的式量为44，摩尔质量为44g/mol；1mol二氧化碳的质量为44g； 8.8g二氧化碳的物质的量为0.2mol．
4．淀粉碘化钾试纸或溶液是实验室中的常用试剂．某中学化学兴趣小组用淀粉碘化钾溶液进行如下实验：
实验编号123
实验步骤取一小片滤纸用淀粉碘化钾溶液湿润后，放在表面皿上，置于空气中，观察现象取一小片滤纸用淀粉碘化钾溶液湿润后，放在表面皿上，置于氧气中，观察现象取少量淀粉碘化钾溶液置于试管中，通往足量的氯气，观察现象
实验现象试纸缓慢变蓝试纸不变蓝溶液先变蓝后褪色
针对实验中出现的一些反常现象，需要设计实验进行探究：
（1）提出问题：
①实验1、实验2现象不同，猜想原因最有可能是二氧化碳参与氧气与碘离子的氧化反应；要证明该猜想是正确的，可以将用淀粉碘化钾溶液湿润的滤纸置于混有二氧化碳的氧气中，若滤纸变蓝，证明猜想正确．此过程中发生反应的离子方程式是2CO2+O2+4I-=2CO32-+2I2．
②实验3中溶液蓝色褪去的原因可能是
猜想一：氯气将碘单质氧化
猜想二：氯气将淀粉氧化
猜想三：氯气将碘单质和淀粉都氧化
（2）设计探究方案
要证明实验3褪色的原因是猜想一所致，可向褪色后的溶液中滴加少量碘水，若溶液变蓝色，即可证明．
（3）实验反思
查阅相关材料可知，氯所可将单质碘氧化为HIO3，酸性条件下，IO3-可被SO32-、I-还原为碘单质．其工业废水中的阴离子可能含有IO3-、I-中的一种或两种，要证明其中含有何种阴离子，你设计的实验方案是取废水少许于试管中，依次加入淀粉溶液和稀硫酸溶液，弱溶液变蓝色证明同时含有I-、IO3-离子，弱溶液不变蓝，在滴入KI溶液弱溶液变蓝色则证明含、IO3-离子，弱溶液不变蓝证明只含有I-（写出简单的实验步骤、现象和结论）．发生反应的离子方程式是IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O．
1．有混合气体X，它是由NO、H2、CO2组成，通入足量的Na2O2后，变成混合气体Y，将Y用电火花引燃使其充分反应，只得到质量百分数为70%的HNO3溶液，无其他任何气体，则X中各气体的体积之比为（　　）
A．2：4：7B．4：2：7C．7：4：2D．3：5：8
8．某实验需配制0.4mol/L的NaOH溶液480mL，配制方法如下：
（1）配置该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需500mL容量瓶；
（2）用托盘天平准确称量固体NaOH的质量为8.0；
（3）将称量好的NaOH固体放在500mL大烧杯中，倒入约300mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使固体全部溶解，待溶液放置至室温后，将烧杯中的溶液注入容量瓶中；
（4）用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤后的溶液沿玻璃棒转移至容量瓶，转移液体时玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线下方；
（5）向容量瓶中加入蒸馏水，到凹液面1-2cm时，改用胶头液管加蒸馏水至液面与刻度线相切．盖好瓶塞，倒转摇匀，装入细口瓶贴上标签；
（6）下列情况对所配制浓度偏大的DE
A．称量固体时药品和法码放颠倒了（假设本实验没有使用游码）
B．所用的固体NaOH长时间放置在密封不好的容器中
C．容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水
D．溶液未冷却到室温就注入容量瓶定容
E．容置瓶定容时，俯视读数
F．未洗涤烧杯和玻璃棒
（7）若某实验需要用130mL、Imol/L的稀硫酸，需要用90%的浓H2SO4 （ρ=1.814g/cm3）来配制，则用量筒量取90%的浓H2SO4的体积15.0mL．
18．已知HI在催化剂作用下分解速率会加快，其能量随反应进程的变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．加入催化剂，减小了反应的活化能
B．加入催化剂，可提高HI的平衡转化率
C．降低温度，HI的分解速率加快
D．反应物的总能量大于生成物的总能量
5．（1）下列反应中，属于吸热反应的是④⑤⑦．
①物质燃烧　 ②炸药爆炸　 ③酸碱中和反应　 ④二氧化碳通过炽热的碳 ⑤Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应 ⑥铁粉与稀盐酸反应 ⑦煅烧石灰石（主要成分是CaCO3）制生石灰（CaO） ⑧生石灰与水作用制熟石灰 ⑨食物因氧化而腐败．
（2）已知反应：
 ①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1    ②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2
 ③N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H3 利用上述三个反应，计算4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H4的反应焓变为2△H1+3△H2-2△H3 （用含△H1、△H2、△H3的式子表示）．
（3）在400℃、101kPa时，NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）反应过程的能量变化如图所示．
①该反应是放热 （填“吸热”或“放热”）反应．
②该反应的热化学方程式为NO2（g）+CO（g）$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{101kPa}$NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ•mol-1；．
③改变下列条件都可使该反应的反应速率改变，其中通过降低活化能加快反应速率的是d．
a．浓度b．压强c．温度d．催化剂
 ④反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？否 （填“是”或“否”），原因是催化剂只能改变化学反应的速率和途径，不能改变化学反应始态和终态的能量，因此对反应热没有影响．
2．将N2和H2按一定比例混合，在相同状况下其密度是H2密的3.6倍，取0.5mol该混合气体通入密闭容器内，使之发生反应并在一定条件下达到平衡．已知反应达到平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.76倍，试求：
（1）反应前混合气体中N2和 H2的体积比为1：4；
（2）达到平衡时混合气体中的氨的体积分数为31.6%；
（3）平衡时N2的转化率为60%．
3．有关物质的转化关系如图1所示．A是黑色非金属单质，C、E、F均为氧化物，E、F常温下呈气态，且E能使品红褪色，G是一种常见的无色液体，I是一种难溶于水的白色胶状沉淀，能溶于B溶液．请回答下列问题：
（1）C的化学式为Al2O3．
（2）G的电子式为．
（3）写出①反应的化学方程式：C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O．
（4）写出过量的F参加反应时②的离子方程式：AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-．

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