内容正文:
[对应学生用书P27]
实验操作(取少量或适量待检溶液于试管中,加入……试剂,再加入……试剂)
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现象描述(①溶液由……变为……,②若有……生成,③若没有……等)
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得出结论(如“若……说明……,若……说明……”)
1.(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】 (NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。
【实验探究】 该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。
连接装置A→D→B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO,无SO。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
检验装置D内溶液中有SO,无SO的实验操作和现象是________________________________________________________________________
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答案 取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入足量稀盐酸后,沉淀完全溶解,放出无色刺激性气味气体
2.(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检验产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。
(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿中含有FeO(试剂任选,说明实验操作与现象):________________________________________________________________________
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答案 (1)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液)于一试管中,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(答案合理即可)
(2)取矿石少许,加稀硫酸充分反应后,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)
3.为了探究AgNO3的氧化性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验,可选用试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
请完成下表:
操作
现象
结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡
__________
__________
存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入________,振荡
__________
__________
存在Fe2+
【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+。
解析 KSCN溶液遇Fe3+,溶液变红色。由于氯水与Fe2+反应现象不明显,应直接用K3[Fe(CN)6]溶液检验,如有蓝色沉淀出现,则证明存在Fe2+,否则不存在。
答案 溶液呈红色 K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀
[对应学生用书P28]
1.(2022·湖北卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO、SO
B.在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO
解析 氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A错误;Fe3+、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀,不能大量共存,D错误。
答案 C
2.(2021·湖南卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
粒子组
判断和分析
A
Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O
不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
B
H+、K+、S2O、SO
不能大量共存,因发生反应:2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O
C
Na+、Fe3+、SO、H2O2
能大量共存,粒子间不反应
D
H+、Na+、Cl-、MnO
能大量共存,粒子间不反应
解析 Al3+和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成AlO,故A错误;S2O和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水,离子方程式为:2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O,故B正确;Fe3+可以将H2O2氧化得Fe2+和O2,不能大量共存,故C错误;在酸性条件下MnO能将Cl-氧化为Cl2,不能大量共存,故D错误。
答案 B
3.(2022·广东卷)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A.加入AgNO3溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN溶液无红色出现
D.加入K3溶液无蓝色沉淀生成
解析 镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀,则将其放入到酸化的3% NaCl溶液中,会构成原电池,由于锌比铁活泼,作原电池的负极,而铁片作正极,溶液中破损的位置会变大,铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气,溶液中会有亚铁离子生成,据此分析解答。氯化钠溶液中始终存在氯离子,所以加入硝酸银溶液后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,故A不符合题意;淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质,但不论铁片是否被腐蚀,均无氧化性物质和碘化钾发生反应,故B不符合题意;KSCN溶液可检测铁离子的存在,上述现象中不会出现铁离子,所以无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN溶液后,均无红色出现,故C不符合题意;K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂,若铁片没有被腐蚀,则溶液中不会生成亚铁离子,则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀,故D符合题意。
答案 D
4.(2021·广东卷节选)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中________已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是_____________________________________。
答案 HClO 取少量样品于试管中,加入稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明样品中含有Cl-
5.(2022·浙江卷)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:
化合物X在空气中加热到800 ℃,不发生反应。
请回答:
(1)组成X的三种元素为________;X的化学式为________。
(2)溶液C的溶质组成为________(用化学式表示)。
(3)①写出由X到A的化学方程式_________________________________________。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式_________________ ______________________________________________________。
(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2种气体______________________________
________________________________________________________________________。
解析 化合物X由三种元素组成,在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A,A和盐酸反应生成0.960 g紫红色固体应该是Cu,无色溶液B中加入0.015 mol稀硫酸生成白色沉淀1.165 g应该是BaSO4,无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330 g是BaSO4,据此解答。
(1)根据以上分析可知Cu的物质的量是0.960 g÷64 g/mol=0.015 mol,第一次生成硫酸钡的物质的量是1.165 g÷233 g/mol=0.005 mol,第二次生成硫酸钡的物质的量是2.33 g÷233 g/mol=0.01 mol,因此1.965 g X中一定含有0.960 g Cu,Ba的质量是0.005 mol×137 g/mol=0.685 g,二者质量之和是1.645 g<1.965 g,相差0.32 g,根据原子守恒可知应该是氧元素,物质的量是0.32 g÷16 g/mol=0.02 mol,则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是1∶3∶4,所以组成X的三种元素为Ba、Cu、O,X的化学式为BaCu3O4。
(2)根据氯原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C的溶质组成为HCl、H2SO4。
(3)①反应中Cu元素化合价降低,得到电子,则氨气中氮元素化合价升高,被氧化生成氮气,根据原子守恒可知由X到A的化学方程式为2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。②X难溶于水,但可溶于氨水中,说明有[Cu(NH3)4]2+生成,所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3·H2O===3[Cu(NH3)4]2++Ba2++8OH-+8H2O。
(4)反应中氨气可能过量,高温下水是气态,氮气性质稳定,所以需要检验的是氨气和水蒸气,实验方案为:将湿润的红色石蕊试纸置于尾气出口,若变蓝,说明尾气中有NH3;将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O。
答案 (1)Ba、Cu、O BaCu3O4
(2)HCl、H2SO4
(3)①2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O ②BaCu3O4+12NH3·H2O===3[Cu(NH3)4]2++Ba2++8OH-+8H2O
(4)将湿润的红色石蕊试纸置于尾气出口,若变蓝,说明尾气中有NH3;将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有H2O
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