内容正文:
2024-2025学年苏教版高一化学(必修1)
《专题2 第一单元研究物质的实验方法第3课时物质的检验》课时提优
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列溶液中离子检验的结论正确的是( )
A.加稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊,原溶液可能含有CO
B.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不溶解,原溶液一定含有SO
C.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,原溶液一定含有Cl-
D.加入Na2CO3溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,白色沉淀消失,原溶液一定含有Ba2+
2.某物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物 B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠 D.该物质中不含钾元素
3.下列实验可实现鉴别目的的是( )
A.用稀硫酸鉴别银和铝两种金属
B.用硝酸银溶液鉴别氯化钾溶液和氯化钠溶液
C.用二氧化碳鉴别氢氧化钠溶液和氯化钠溶液
D.用氯化钡溶液鉴别硝酸银溶液和碳酸钠溶液
4.为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:①取少量溶液滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;白色沉淀部分溶解。③取上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。根据实验,以下推测不正确的是( )
A.一定有SO B.一定有CO
C.不能确定Cl-是否存在 D.不能确定SO是否存在
5.鉴定NaCl的最佳方法是( )
A.焰色反应呈黄色,加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
B.焰色反应呈紫色,加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
C.焰色反应呈黄色,加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
D.焰色反应呈紫色,加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
6.能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是( )
A.AgNO3 B.稀硫酸 C.稀盐酸 D.稀硝酸
7.下列叙述不正确的是( )
A.酒精和汽油可以用水加以鉴别
B.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,确定该纤维是否为蛋白质纤维
C.用澄清石灰水检验CO中混有的CO2
D.用焰色反应鉴别Na2SO4和NaCl两种粉末
8.要鉴别(NH4)2SO4、Na2SO4和NH4Cl三种溶液,可加入下列一种试剂( )
A.NaOH溶液 B.Ba(NO3)2溶液 C.Ba(OH)2溶液 D.AgNO3溶液
9.某溶液中含有大量的 Cl-、CO、SO等三种阴离子。如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加 HNO3 溶液 ②过滤 ③滴加 AgNO3 溶液 ④滴加 Ba(NO3)2 溶液
A.①④②③ B.④②①③ C.③②①④ D.④②③②①
10.离子检验的常用方法有三种:
检验方法
沉淀法
显色法
气体法
判断的依据
反应中有沉淀产生或溶解
反应中有颜色变化或焰色反应
反应中有气体产生
下列离子检验的方法中不合理的是 ( )
A.CO——气体法 B.SO——沉淀法
C.Na+——显色法 D.Cl-——气体法
11.检验铵盐时,可将少许待测物放入试管中,然后( )
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放置于试管口检验
B.加水溶解,加入酸溶液观察现象
C.加入碱溶液,加热,滴入酚酞溶液
D.加入NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
12.下列有关焰色反应实验的叙述正确的是( )
A.可用铜丝代替铂丝进行实验
B.观察钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃
C.实验结束后,要用碳酸钠溶液洗净铂丝
D.焰色反应是指金属在加热灼烧时火焰呈现特殊的颜色,是物质的化学性质
13.焰火“笑脸”“五环”,让巴黎奥运会开幕式更加辉煌、浪漫,这与高中化学中“焰色反应”知识相关。下列说法正确的是( )
A.焰色反应是化学变化
B.用稀盐酸清洗做焰色反应的铂丝(镍丝或铁丝)
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.利用焰色反应可区分NaCl与Na2CO3固体
二.非选择题(本题共5小题,共61分.按题目要求作答)
14.(8分)有一包白色粉末,其中可能含有硝酸钡、氯化钙、碳酸钾。
现做以下实验:
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
②向①的悬浊液中加入过量的稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
③取少量②的溶液滴入硝酸银溶液中,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)原白色粉末中肯定含有________________________(填化学式)。
(2)写出硝酸钡与碳酸钾反应的化学方程式:________________________________。
(3)写出氯化钙与碳酸钾反应的化学方程式:_____________________________________。
(4)写出碳酸钙跟硝酸反应的化学方程式:__________________________________。
15.(14分)有5瓶白色固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜。现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白:
(1)取适量固体试剂,分别加入5支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管,观察到的现象是_______________________________,被检出的化学物质是________。
(2)分别取未检出的溶液,向其中加入上述已检出的溶液,根据观察到的现象写出相应的化学方程式:
第1支试管中有白色沉淀生成:___________________________________________________;
第2支试管中有蓝色沉淀生成:___________________________________________________。
被检出物质的化学式分别是__________、____________。
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象_____________________________________
______________________________________________________________________________。
16.(12分)某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物依次进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”):
(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(2)取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是________。
17.(12分)对一份稀溶液作初步分析发现,溶液无色、澄清,其中可能含有SO、Na+、CO、Cl-、Ca2+等离子中的若干种。然后又做了如下实验,以确认这些离子是否大量存在。
①取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸后,沉淀部分溶解,并有气体生成。
②在实验①的溶液中再加入硝酸银溶液,结果又生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀。
③用铂丝蘸取少量该溶液置于无色酒精灯火焰中灼烧,火焰呈黄色。
回答下列问题:
(1)上述实验可以确定溶液中一定含有________,一定没有________。
(2)从以上操作中,不能判断是否存在的离子是________,为了检验该离子是否存在,请你写出进一步检验的操作步骤和实验现象:__________________________________________。
(3)有同学认为实验③可以省略,你认为呢?________(填“可以”或“不可以”),并说明理由:________________________________________________________________________。
18.(15分)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物,设计装置图如下:
(1)仪器a的名称是______。
(2)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是_________。
(3)实验前先通入一段时间N2,其目的为__________。
(4)实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为_______。
(5)称取5.40g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示:
①上图中M点对应物质的化学式为_________。
②已知400℃时,剩余固体是铁的一种氧化物,试通过计算写出M→N发生反应的化学方程式:_______。
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2024-2025学年苏教版高一化学(必修1)
《专题2 第一单元研究物质的实验方法第3课时物质的检验》课时提优
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列溶液中离子检验的结论正确的是( )
A.加稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊,原溶液可能含有CO
B.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不溶解,原溶液一定含有SO
C.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,原溶液一定含有Cl-
D.加入Na2CO3溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,白色沉淀消失,原溶液一定含有Ba2+
【答案】A
【解析】A项,原溶液中含有CO、HCO均会出现题述现象;B项,原溶液中可能含有SO或Ag+;C项,含Cl-、CO等的溶液均可与AgNO3溶液中的Ag+反应产生白色沉淀;D项,含Ca2+、Ba2+、Mg2+的溶液均可与Na2CO3溶液中的CO反应生成能溶于盐酸的白色沉淀。
2.某物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物 B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠 D.该物质中不含钾元素
【答案】B
【解析】焰色反应是元素的特征。焰色反应为黄色,说明该物质一定含钠元素,既可能是金属钠,也可能是钠的化合物,B正确。
3.下列实验可实现鉴别目的的是( )
A.用稀硫酸鉴别银和铝两种金属
B.用硝酸银溶液鉴别氯化钾溶液和氯化钠溶液
C.用二氧化碳鉴别氢氧化钠溶液和氯化钠溶液
D.用氯化钡溶液鉴别硝酸银溶液和碳酸钠溶液
【答案】A
【解析】用稀硫酸能鉴别银(不溶解,无气体产生)和铝(能溶解,产生气体);用硝酸银溶液不能鉴别氯化钾溶液(产生白色沉淀)和氯化钠溶液(产生白色沉淀);用二氧化碳不能鉴别氢氧化钠溶液(无明显现象)和氯化钠溶液(无明显现象);用氯化钡溶液不能鉴别硝酸银溶液(产生白色沉淀)和碳酸钠溶液(产生白色沉淀)。
4.为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:①取少量溶液滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;白色沉淀部分溶解。③取上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。根据实验,以下推测不正确的是( )
A.一定有SO B.一定有CO
C.不能确定Cl-是否存在 D.不能确定SO是否存在
【答案】D
【解析】向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时,沉淀部分溶解,且产生CO2气体,证明原溶液中一定含有SO和CO。加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl,并不能确定原溶液中是否有Cl-,因为原溶液中已经加入了稀盐酸。
5.鉴定NaCl的最佳方法是( )
A.焰色反应呈黄色,加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
B.焰色反应呈紫色,加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
C.焰色反应呈黄色,加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
D.焰色反应呈紫色,加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀
【答案】A
【解析】Na+焰色反应呈黄色,加硝酸酸化的AgNO3有白色沉淀证明含Cl-。
6.能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是( )
A.AgNO3 B.稀硫酸 C.稀盐酸 D.稀硝酸
【答案】B
【解析】将稀硫酸分别滴加到三种物质的溶液(分别取少量装于3支试管)中,产生白色沉淀的是BaCl2,有气泡产生的是Na2CO3,无现象的是NaCl。
7.下列叙述不正确的是( )
A.酒精和汽油可以用水加以鉴别
B.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,确定该纤维是否为蛋白质纤维
C.用澄清石灰水检验CO中混有的CO2
D.用焰色反应鉴别Na2SO4和NaCl两种粉末
【答案】D
【解析】Na2SO4和NaCl的焰色反应都为黄色。
8.要鉴别(NH4)2SO4、Na2SO4和NH4Cl三种溶液,可加入下列一种试剂( )
A.NaOH溶液 B.Ba(NO3)2溶液 C.Ba(OH)2溶液 D.AgNO3溶液
【答案】C
【解析】A项不能鉴别(NH4)2SO4和NH4Cl;B项不能鉴别(NH4)2SO4和Na2SO4;D项,均有白色沉淀。
9.某溶液中含有大量的 Cl-、CO、SO等三种阴离子。如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加 HNO3 溶液 ②过滤 ③滴加 AgNO3 溶液 ④滴加 Ba(NO3)2 溶液
A.①④②③ B.④②①③ C.③②①④ D.④②③②①
【答案】A
【解析】验Cl-可以使用Ag+,检验SO可以使用Ba2+,检验CO可以使用H+,而Ag+和Ba2+都可以与CO结合成沉淀,所以需先检验CO,此时可以加入稀硝酸,检验Cl-所用的Ag+可以与SO结合成微溶于水的硫酸银,所以需先检验SO,此时可以加入Ba(NO3)2溶液,最后检验Cl-,可以加入AgNO3溶液,为不干扰到Cl-检验,在加入AgNO3溶液之前先过滤,故选A。
10.离子检验的常用方法有三种:
检验方法
沉淀法
显色法
气体法
判断的依据
反应中有沉淀产生或溶解
反应中有颜色变化或焰色反应
反应中有气体产生
下列离子检验的方法中不合理的是 ( )
A.CO——气体法 B.SO——沉淀法
C.Na+——显色法 D.Cl-——气体法
【答案】D
【解析】Cl-常用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,即生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,由题给信息可知,为沉淀法。
11.检验铵盐时,可将少许待测物放入试管中,然后( )
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放置于试管口检验
B.加水溶解,加入酸溶液观察现象
C.加入碱溶液,加热,滴入酚酞溶液
D.加入NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
【答案】D
【解析】挥发性酸、不稳定酸的铵盐易分解,铵盐受热分解生成氨气的同时,往往也会生成酸性气体,如NH4Cl、NH4HCO3等;铵盐遇酸无明显变化;铵盐与碱溶液混合后溶液呈碱性,滴入酚酞溶液变红证明溶液中有OH-,不能证明含有NH;若加热,生成的氨气逸出,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则可说明有氨生成。
12.下列有关焰色反应实验的叙述正确的是( )
A.可用铜丝代替铂丝进行实验
B.观察钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃
C.实验结束后,要用碳酸钠溶液洗净铂丝
D.焰色反应是指金属在加热灼烧时火焰呈现特殊的颜色,是物质的化学性质
【答案】B
【解析】铜丝在灼烧时有颜色,不能用铜丝代替铂丝,A项错误;实验结束后,用盐酸洗净铂丝,C项错误;焰色反应是指金属元素在灼烧时火焰呈现特殊的颜色,不是化学性质,D项错误。
13.焰火“笑脸”“五环”,让巴黎奥运会开幕式更加辉煌、浪漫,这与高中化学中“焰色反应”知识相关。下列说法正确的是( )
A.焰色反应是化学变化
B.用稀盐酸清洗做焰色反应的铂丝(镍丝或铁丝)
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.利用焰色反应可区分NaCl与Na2CO3固体
【答案】B
【解析】焰色反应是物理变化,不是化学变化,A错误;盐酸可以溶解氧化物等杂质,且易挥发,不会残留痕迹,B正确;钾的焰色反应需透过蓝色的钴玻璃观察,避免钠的焰色对钾的焰色的干扰,其他元素不需要透过蓝色钴玻璃观察,C错误;焰色反应是元素的特征,NaCl与Na2CO3固体的焰色反应都为黄色,无法利用焰色反应来区分,D错误。
二.非选择题(本题共5小题,共61分.按题目要求作答)
14.(8分)有一包白色粉末,其中可能含有硝酸钡、氯化钙、碳酸钾。
现做以下实验:
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
②向①的悬浊液中加入过量的稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
③取少量②的溶液滴入硝酸银溶液中,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)原白色粉末中肯定含有________________________(填化学式)。
(2)写出硝酸钡与碳酸钾反应的化学方程式:________________________________。
(3)写出氯化钙与碳酸钾反应的化学方程式:_____________________________________。
(4)写出碳酸钙跟硝酸反应的化学方程式:__________________________________。
【答案】(1)K2CO3、CaCl2 (2)Ba(NO3)2+K2CO3===BaCO3↓+2KNO3 (3)CaCl2+K2CO3===CaCO3↓+2KCl (4)CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+H2O+CO2↑
【解析】①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,白色沉淀可能是碳酸钡或碳酸钙,一定含有碳酸钾,其余两种中至少含有一种;②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,证明沉淀是碳酸钙或碳酸钡;③取少量②的溶液滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,证明含有氯离子,混合物中一定含有氯化钙,说明一定含有碳酸钾、氯化钙,可能含有硝酸钡。
15.(14分)有5瓶白色固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜。现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白:
(1)取适量固体试剂,分别加入5支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管,观察到的现象是_______________________________,被检出的化学物质是________。
(2)分别取未检出的溶液,向其中加入上述已检出的溶液,根据观察到的现象写出相应的化学方程式:
第1支试管中有白色沉淀生成:___________________________________________________;
第2支试管中有蓝色沉淀生成:___________________________________________________。
被检出物质的化学式分别是__________、____________。
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象_____________________________________
______________________________________________________________________________。
【答案】(1)5种固体全部溶解,4支试管中得到无色溶液,1支试管中得到蓝色溶液 CuSO4(或无水硫酸铜)(2)BaCl2+CuSO4===BaSO4↓+CuCl22NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
BaCl2 NaOH(3)分别另取少量未检出的溶液,向其中加入NaOH溶液并加热,若产生刺激性气味的气体(或使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体),说明该物质是(NH4)2SO4,另一瓶为Na2SO4
【解析】将BaCl2、NaOH、Na2SO4、(NH4)2SO4、CuSO4(无水)这五种物质分别加入蒸馏水溶解,这五种物质都能溶于水,且CuSO4溶于水后形成蓝色溶液,其他四种物质溶于水都形成无色溶液,由此可检验出CuSO4;再将CuSO4溶液滴加到其余四种物质的溶液中:BaCl2+CuSO4===BaSO4↓(白)+CuCl2,2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓(蓝)+Na2SO4,Na2SO4+CuSO4 (不反应),(NH4)2SO4+CuSO4(不反应),从而又可检验出BaCl2和NaOH;剩余的为Na2SO4、(NH4)2SO4,可利用浓NaOH溶液再检验出(NH4)2SO4,因为(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O+2NH3↑,会产生有刺激性气味的气体。
16.(12分)某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物依次进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”):
(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(2)取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是________。
【答案】(1)无法确定存 CuSO4 溶液无色,而CuSO4溶液为蓝色
(2)Na2SO4 不能确定 钠的焰色反应呈黄色
(3)MgCO3 Ba(NO3)2 AgNO3 MgCO3沉淀溶于盐酸,有气体放出;若有Ba(NO3)2,生成的BaSO4沉淀不溶于盐酸;若有AgNO3,生成的沉淀在盐酸中不消失
(4)Al2(SO4)3
【解析】(1)混合物放入水中得到无色溶液,肯定无CuSO4,因为CuSO4溶液是蓝色的。因为BaCO3、BaSO4、MgCO3等都是不溶于水的白色沉淀,所以无法确定存在哪些物质。(2)焰色反应呈黄色,说明存在钠盐,即混合物中肯定含有Na2SO4。不能确定哪种物质肯定不存在。
(3)在(2)中通过焰色反应,确定混合物中含有Na2SO4,则混合物中一定不含Ba(NO3)2溶液,否则和Na2SO4反应生成BaSO4沉淀,不溶于盐酸;另外混合物中也一定不含AgNO3溶液,否则加入盐酸会生成白色AgCl沉淀。白色沉淀溶于盐酸,并放出气体,则一定为MgCO3。
(4)通过上述实验仍无法确定是否含有Al2(SO4)3。
17.(12分)对一份稀溶液作初步分析发现,溶液无色、澄清,其中可能含有SO、Na+、CO、Cl-、Ca2+等离子中的若干种。然后又做了如下实验,以确认这些离子是否大量存在。
①取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸后,沉淀部分溶解,并有气体生成。
②在实验①的溶液中再加入硝酸银溶液,结果又生成了不溶于稀硝酸的白色沉淀。
③用铂丝蘸取少量该溶液置于无色酒精灯火焰中灼烧,火焰呈黄色。
回答下列问题:
(1)上述实验可以确定溶液中一定含有________,一定没有________。
(2)从以上操作中,不能判断是否存在的离子是________,为了检验该离子是否存在,请你写出进一步检验的操作步骤和实验现象:__________________________________________。
(3)有同学认为实验③可以省略,你认为呢?________(填“可以”或“不可以”),并说明理由:________________________________________________________________________。
【答案】(1)Na+、SO、CO Ca2+ (2)Cl- 另取少量原溶液,先加入足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,再向滤液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl- (3)可以 溶液显电中性,有阴离子存在必有阳离子存在
【解析】①说明一定含有SO、CO,因SO和Ba2+反应生成的硫酸钡沉淀不溶于盐酸,而CO和Ba2+反应生成碳酸钡沉淀,碳酸钡沉淀能溶于盐酸并放出气体;CO和Ca2+不能大量共存,故一定没有Ca2+;②不能证明含有氯离子,因前面加入的氯化钡溶液中含氯离子;③说明含Na+;据此解答。(1)根据以上分析可知原溶液中一定含Na+、SO、CO,一定没有Ca2+。(2)根据以上分析可知氯离子不能确定,需进一步取原溶液检验氯离子的存在,检验时需先排除硫酸根离子和碳酸根离子的干扰,则实验方案为另取少量原溶液,先加入足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,再向滤液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-。(3)根据溶液呈电中性,有阴离子存在必有阳离子存在,又因为钙离子一定不存在,故钠离子一定存在,因此实验③可以省略。
18.(15分)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。为探究纯净草酸亚铁晶体热分解的产物,设计装置图如下:
(1)仪器a的名称是______。
(2)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是_________。
(3)实验前先通入一段时间N2,其目的为__________。
(4)实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为_______。
(5)称取5.40g草酸亚铁晶体用热重法对其进行热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示:
①上图中M点对应物质的化学式为_________。
②已知400℃时,剩余固体是铁的一种氧化物,试通过计算写出M→N发生反应的化学方程式:_______。
【答案】(球形)干燥管 没有CO尾气处理装置 排尽装置中的空气,防止空气中H2O、CO2等对实验产生干扰 E中黑色固体变成红色,F中产生白色沉淀 FeC2O4 3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑
【解析】(1)仪器a两端有连接口用于连接导管,中间盛有固体试剂,该仪器名称是球形干燥管(干燥管),故答案为:球形干燥管(干燥管);(2)反应会产生有毒的CO,从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是没有处理尾气,缺少处理CO尾气装置,故答案为:缺少处理CO尾气装置;(3)反应会产生CO和H2O,通入氮气,排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2对实验的干扰,故答案为:排尽装置内空气,防止空气中H2O和CO2的干扰;(4)CO与CuO反应,生成Cu和二氧化碳,二氧化碳能够使石灰水变浑浊,现象为E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀,故答案为:E中黑色粉末变红色,F出现白色沉淀;(5)①草酸亚铁晶体的物质的量为:5.4g÷180g/mol=0.03mol,其中结晶水的质量是0.03mol×2×18g/mol=1.08g,M点剩余固体的质量为4.32g,这说明过程Ⅰ发生的反应是:草酸亚铁晶体受热失去结晶水,剩下的M为FeC2O4,故答案为:FeC2O4;②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为:=1.68g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量为:2.32g-1.68g=0.64g,设铁的氧化物的化学式为FexOy,则有:56x:16y=1.68g:0.64g,解得x:y=3:4,铁的氧化物的化学式为Fe3O4,因此M→N发生反应的化学方程式为3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑。
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