内容正文:
离子检验为主的专项练习
1、.下列实验设计和对应的离子方程式均正确的是
选项
实验设计
离子方程式
A
用过量氢氧化钠溶液吸收SO2气体
SO2+OH-=
B
用氢氧化钠溶液检验铵根离子
+OH-=NH3↑+H2O
C
用分别蘸有浓硫酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近以产生“白烟”
H++ NH3·H2O=+H2O
D
将NO2溶于水得到硝酸
3NO2+H2O=2H++2+NO
2、.利用FeSO4制备还原铁粉的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.转化过程发生反应的离子方程式为:Fe2++2HCO=FeCO3↓+H2O+CO2↑
B.可用NaOH溶液,检验沉淀是否洗涤干净
C.干燥过程应在真空干燥器中进行,防止FeCO3被氧化
D.“焙烧”时,若生成n(CO)∶n(CO2)=2∶1的混合气体,则参加反应的n(FeCO3)∶n(C)=4∶5
3.易水解,是常见的抗氧化剂。实验室以为原料制备的流程如下:
下列说法错误的是
A.溶解时,将固体直接溶解在热水里
B.反应1的离子方程式为
C.可用酸化的溶液检验SnO沉淀是否已被洗涤干净
D.操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
4.某研究小组以工厂废渣为原料制取的工艺流程如图。回答下列问题:
(1)“酸溶”时发生反应的化学方程式为 。
(2)“操作a”的名称为 ,用到的玻璃仪器有玻璃棒、 。
(3)“氧化”的目的是 (用语言叙述),“操作c”包括洗涤、灼烧,洗涤时证明沉淀洗涤干净所用的试剂是 。
(4)“沉铁”步骤发生反应的离子方程式为 。
(5)含的废渣“碱溶”时理论上需 的溶液恰好完全反应。
5.铜和三氧化二铁在工农业生产中用途广泛,用黄铜矿(主要成分为,其中为+2价、Fe为+2价、S为-2价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示
已知:
(1)高温焙烧时发生的主要反应是:,该反应的氧化剂是 ;参加反应时,反应中转移电子 。
(2)操作a为 。写出向滤液A中通入氯气生成的离子方程式 。
(3)向溶液B中通入生成沉淀的离子方程式为 。
(4)滤液C的主要成分是 (填化学式),操作b后检验滤渣已经洗涤干净的实验操作为:取少量最后一次洗涤液于试管中, ,则证明沉淀已经洗涤干净。
6.三氯化铬(CrCl3) 是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。某化学小组用 Cr2O3和 CCl4(沸点76.8℃) 在高温下制备无水 CrCl3,同时生成气体。实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)COCl2的空间构型为 。
(2)装置A中产生一种无毒气体,发生反应的离子方程式为 。
(3)实验装置合理的连接顺序为 A→ (填装置字母标号,可重复使用),实验过程中为了形成稳定的气流,对E装置加热的最佳方式是 。
(4)已知COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。写出装置D 中发生反应的化学方程式: 。
(5)由CrCl3溶液制备纯净的 Cr(OH)3的实验方案:取适量 CrCl3溶液,加入 NaOH 溶液调节pH 充分反应后过滤,用蒸馏水洗涤沉淀, ,则证明沉淀已洗涤干净;低温烘干沉淀,得到 Cr(OH)3晶体。
(6)取三氯化铬样品9.00g,配制成250mL 溶液,移取 25.00mL 加热至沸腾后,加适量NaOH溶液,生成沉淀0.515g,则样品中无水三氯化铬的质量分数为 (结果保留两位有效数字)。
7.铜和三氧化二铁在工农业生产中用途广泛,用黄铜矿(主要成分为,其中Cu为+2价、Fe为+2价)制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示
已知:
(1)高温焙烧时发生的主要反应是:,该反应的氧化剂是 ;参加反应时,反应中转移电子 mol。
(2)写出向滤液A中通入氯气的离子方程式 。
(3)向溶液B中通入生成沉淀的离子方程式为 。
(4)滤液C的主要成分是 (填化学式),操作b后检验滤渣已经洗涤干净的实验操作为:取少量最后一次洗涤液于试管中, ,则证明沉淀已经洗涤干净。
8.Cu元素在生命活动中占有举足轻重的地位,缺铜会造成贫血、记忆力减退、反应迟钝、运动失常等。某实验小组设计如下实验制备有机补铜剂——顺式甘氨酸合铜水合物,并测定其组成。
Ⅰ.制备有机补铜剂——顺式甘氨酸合铜水合物
已知:反应过程与能量变化如图1所示,反应过程会有反式产物生成,如图2所示。
回答下列问题:
(1)1mol顺式甘氨酸合铜水合物中配位键数为 (为阿伏加德罗常数的值);顺式产物的极性 (填“大于”或“小于”)反式产物。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水,先出现蓝色沉淀,然后沉淀溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色沉淀溶解的化学方程式 。
(3)设计实验方案证明沉淀已洗涤干净 。
(4)制备有机补铜剂的反应为,从速率及产品纯度角度解释控制反应温度为70℃左右的原因 。
Ⅱ.产品中Cu元素含量的测定。称取产品,用水溶解,再加入适量硫酸,配制成100mL样品溶液;用移液管移取其中20.00mL溶液到碘量瓶中,加入过量KI固体,在暗处静置5分钟,用标准溶液滴定至溶液呈浅黄色,加入适量溶液,剧烈振荡碘量瓶,加入几滴淀粉溶液,用标准溶液继续滴定至终点;再取两份20.00mL溶液进行两次平行实验。
已知:ⅰ.、。
ⅱ.CuI固体能吸附溶液中的少量碘单质。
ⅲ.。
(5)①加入适量溶液,剧烈振荡碘量瓶的目的是 。
②滴定终点的现象是 。
③若三次实验平均消耗标准溶液20.00mL,则产品中含Cu元素的质量为 g。
9.大力发展新能源汽车产业是我国兑现碳中和承诺的重要战略之一。随着这一产业的发展,如何处理废旧锂电池成为一个亟需解决的问题。某废弃的钴酸锂()电池中含有少量氧化铝、氧化铁和碳单质,为回收利用有关元素,某小组设计如下实验流程:
已知:与草酸根离子()结合生成较稳定的,在强酸性条件下分解重新生成。
(1)操作①的名称为 ;由此可推测,氧化铝 (填“能”或“不能”)溶于氢氧化钠溶液。
(2)溶液②中所含主要溶质为LiCl、,请写出和盐酸反应的化学方程式中LiCoO2和HCl的最简系数比(提示:产物有氯气) 。
(3)将溶液中的转化为沉淀也是常用的沉钴方案。在此流程中选用草酸铵而不用碳酸盐的原因是 。
(4)为证明操作④获得的沉淀表面的杂质已被洗涤干净,所需进行的实验操作为:取少量的最后一次洗涤液于试管中,加入 ,若无白色沉淀生成,则证明沉淀洗涤干净。
(5)取3.66 g (相对分子质量183)隔绝空气加热,在205℃条件下反应完全后,剩余固体质量为2.94 g,此时分解产生的气体为 (填化学式);在956℃条件下反应完全后,剩余固体相对最开始反应前失重59%,此时固体成分的化学式为, 。
(6)某同学设计如图装置测定晶体中结晶水的含量以检验样品的纯度。下列有关说法不正确的是 (填选项)。
A.B中应装入浓硫酸,目的是除去水蒸气
B.利用干燥管前后质量差可计算出结晶水的含量
C. 图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管
D.反应结束后,应先停止加热,一段时间后再停止通空气
(7)溶液④中,铁元素主要以 离子形态存在,应加入 后再进行后续操作。
(8)溶液在工业上常用于电路板的蚀刻,发生的反应为。某同学向含有、和三种溶质的溶液中加入一定量的铁粉,若反应完成后有固体剩余,则固体的成分可能为 (填选项)。
A.Fe B.Fe和Zn C. Fe和Cu D.Cu和Zn
(9)某a g混合粉末中含有铁、石墨、硫和碳酸氢铵,在空气中充分加热至完全反应后,重新称量剩余固体质量,仍为a g,则混合物中铁的质量分数为 。
10.某化工厂用石灰粉[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3,其工艺流程如图所示。
根据要求回答下列问题:
(1)“搅拌打浆”的目的是 。
(2)“氯化”过程中用过量的Cl2与打浆后的混合物生成Ca(ClO3)2,其主要反应为:,反应中还原产物为 (填化学式)。
(3)操作a的名称是 。
(4)在“冷水洗涤”过程中,为了检验固体A是否洗涤干净,取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加适量 溶液,若无沉淀生成,则证明已洗涤干净。
(5)当“氯化”温度较低时,Cl2易与Ca(OH)2反应生成漂白粉,漂白粉的有效成分为 (填名称),标准状况下,若有11.2L氧气完全反应,则消耗Ca(OH)2的质量为 g,露置在空气中一段时间的漂白粉,加稀盐酸后逸出的气体除了可能有O2、HCl、水蒸气,还可能含有 (填化学式)。
11.已知:①铜矿石中含有Cu2(OH)2CO3及含铁元素的杂质;
②黄铵铁矾化学式为(NH4)xFey(SO4)m(OH)n,其中铁为+3价;黄铵铁矾可完全溶于盐酸中;
③Fe(OH)3受热易分解为Fe2O3。
某兴趣小组利用该铜矿石制黄铵铁矾的流程如图
(1)1mol Cu2(OH)2CO3与足量稀H2SO4反应时,消耗H2SO4的物质的量为 mol。
(2)黄铵铁矾化学式中x、y、m、n之间的等量关系式是 。
(3)该小组为测定黄铵铁矾的组成,进行了如下实验:
a.称取Wg样品,加盐酸完全溶解后,向其中加入足量NaOH溶液并加热,收集到标准状况下560.0mL的气体(假设气体全部逸出)。将所得沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重,得到红棕色粉末6.000g。
b.再称取Wg样品,加盐酸完全溶解后,向其中加入足量BaCl2溶液充分反应后,过滤、洗涤、干燥得沉淀11.65g。
①由实验a可计算Wg样品中n(Fe3+)= mol,如何检验实验a中沉淀是否洗涤干净? 。由实验b可计算Wg样品中n()= mol。
②黄铵铁矾的化学式为 。
12.水合氧化铁[FeO(OH)]是一种重要的化工原料,用作磁性材料、颜料铁黄等.一种以硫铁矿烧渣(含Fe、FeO、SiO2和少量CuO)为原料生产FeO(OH)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时CuO与硫酸发生反应的离子方程式为
(2)“除杂”时滤渣②的成分有Fe和
(3)常温时,当“沉淀”后溶液中的Fe2+浓度为8.0×10-6mol·L-1时,溶液的pH= {Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16}。
(4)“加热氧化”的化学方程式为 。
(5)“过滤”后需洗涤FeO(OH)沉淀,请设计实验检验FeO(OH)沉淀是否洗涤干净 。
试卷第1页,共3页
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离子检验专项答案
1.D
【详解】A.过量NaOH吸收SO2应生成而非,应为SO2+2OH-=,A错误;
B.检验需加热才能释放NH3,实验设计未提及加热,B错误;
C.浓硫酸难挥发,无法与浓氨水挥发的NH3直接生成白烟,C错误;
D.NO2溶于水生成H+、和NO,离子方程式正确,实验描述合理,D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.根据图示可知,“转化”过程中反应物为NH4HCO3、FeSO4, 生成物为 (NH4)2SO4、CO2和FeCO3沉淀,则转化过程发生反应的化学方程式为FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3↓+(NH4)2SO4 + H2O+CO2↑,离子方程式为: Fe2+ + 2HCO3 -= FeCO3↓+H2O+CO2↑故A正确,不符合题意;
B.由上述方程式可知,FeCO3沉淀表面吸附的主要是、杂质离子,因为少量的 与OH-反应不能生成氨气,故最好检验是否存在,则检验沉淀是否洗涤干净的试剂为稀盐酸和氯化钡溶液,故B错误,符合题意;
C.因为FeCO3易被空气中的氧气氧化,则干燥过程应在真空干燥器中进行,故C正确,不符合题意;
D.“焙烧”时,碳被氧化,若生成n(CO)∶n(CO2)=2∶1,根据得失电子守恒,化学方程式为,故则参加反应的n(FeCO3)∶n(C)=4∶5,故D正确,不符合题意。
故答案为:B。
3.AB
【详解】A.SnCl2易水解,溶解时,需要先加浓盐酸酸化,不可将SnCl2固体直接溶解在热水里,A错误;
B.反应1的离子方程式为Sn2++2=SnO↓+H2O+CO2↑,B错误;
C.SnO沉淀带有Cl-杂质,可用检验Cl-的方法检验最后一次洗涤液判断其是否已被洗涤干净,C正确;
D.因得到的产品带结晶水,不能直接蒸干,故操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D正确;
故选AB。
4.(1)
(2) 过滤 烧杯、漏斗
(3) 将转化为 溶液、稀盐酸
(4)
(5)200
【分析】以工厂废渣(Fe3O4、Al2O3)为原料制取Fe2O3工艺流程:碱浸时Al2O3溶解,过滤得到Fe3O4,然后酸溶,发生反应Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O,Fe3O4溶解,通入氧气把亚铁离子氧化为铁离子,用NaOH溶液将铁离子转化成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水,以此分析解答;
【详解】(1)“酸溶”时四氧化三铁溶解,发生反应的化学方程式为;
(2)通过“操作a”得到Fe3O4,操作方法为过滤,过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗;
(3)溶液中含有亚铁离子,通入氧气氧化的目的是将Fe2+转化为Fe3+;洗涤时洗去硫酸钠,洗涤时证明沉淀洗涤干净只要证明最后的洗涤液中不含硫酸根离子,证明洗涤干净所用的试剂是溶液、稀盐酸,若无白色沉淀则说明洗净;
(4)在“沉铁”步骤,是向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液,二者反应产生Fe(OH)3沉淀和Na2SO4,发生反应的离子方程式为;
(5)100g含Al2O351%的废渣中含有Al2O3的质量是m(Al2O3)=100g×51%=51g,其物质的量n(Al2O3)==0.5mol,则“碱溶”时会发生反应:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4],根据物质反应转化关系,可知0.5molAl2O3在理论上需反应消耗1molNaOH,需5mol/LNaOH溶液的体积V(NaOH)==0.2 L=200mL,这时才能恰好完全反应。
5.(1) 和 3
(2) 过滤 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(3)
(4) NH4Cl 加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成
【分析】将黄铜矿粉碎后在氧气中焙烧,生成铜、硫化亚铁、和二氧化硫气体,再用盐酸溶解固体混合物,生成硫化氢气体,不溶于酸的固体铜和滤液A氯化亚铁溶液,再向氯化亚铁溶液中通入氯气,得到溶液B为氯化铁溶液,通入氨气得到氢氧化铁沉淀和氯化铵溶液,过滤将所得的固体高温焙烧得到氧化铁。
【详解】(1)根据化学反应方程式可知,反应中铜元素的化合价由+2价变成0价,氧元素的化合价由0价变为-2价,S元素的化合价从-2价变成+4价,故氧化剂是和,反应中转移6个电子;参加反应时,反应中转移电子0.5mol×6=3mol;
(2)操作a分离出固体和溶液,是过滤;滤液A为氯化亚铁溶液,所以加入氯气的目的是将溶液中的亚铁离子氧化成铁离子,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)溶液B为三氯化铁溶液,通入氨气生成氢氧化铁沉淀,离子方程式为:;
(4)滤液C的主要成分是NH4Cl;检验滤渣是否洗干净实际上检验氯离子有无剩余,故操作为:取少量最后一次洗涤液于试管中,加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则证明沉淀已经洗涤干净。
6.(1)平面三角形
(2)
(3) F→E→B→C→F→D 水浴加热
(4)
(5)取最后一次洗涤液少许,加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀生成
(6)88%
【分析】由实验装置图可知,装置A中亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液共热反应制备氮气,装置F中盛有的浓硫酸用于干燥氮气,装置E为四氯化碳蒸气提供装置,通入氮气的目的是使挥发出的四氯化碳通入装置B中与三氧化二铬反应生成氯化铬和空间构型为平面三角形的光气分子,装置C为冷凝收集三氯化铬的装置,装置F中盛有的浓硫酸用于吸收水蒸气,防止水蒸气进入装置C中导致氯化铬潮解,装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收光气,防止污染空气,则装置的连接顺序为A→F→E→B→C→F→D,据此回答。
【详解】(1)COCl2的价层电子对数为3,孤电子对数为0,空间构型为平面三角形;
(2)装置A中产生一种无毒气体N2,发生反应的离子方程式为:
(3)根据分析可知,实验装置合理的连接顺序为 A→F→E→B→C→F→D,实验过程中为了形成稳定的CCl4气流,且CCl4(沸点76.8℃),对E装置加热的最佳方式是水浴加热;
(4)COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体,装置D 中发生反应的化学方程式:;
(5)由题意可知,三氯化铬制备氢氧化铬的实验方案为取适量氯化铬溶液,加入氢氧化钠溶液调节pH充分反应后过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,取最后一次洗涤液少许,加入稀硝酸,再加硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,则证明沉淀已洗涤干净,低温烘干沉淀,得到氢氧化铬晶体;
(6)由反应生成氢氧化铬沉淀的质量为0.515g可知,根据铬元素守恒,样品中无水三氯化铬的质量分数为×100%≈88%。
7.(1) 、 3
(2)
(3)或
(4) 加入稀硝酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成
【分析】将黄铜矿粉碎后在氧气中焙烧,生成铜、硫化亚铁和SO2气体,再用盐酸溶解固体混合物,生成硫化氢气体,经过滤除去不溶于酸的Cu,所得滤液为FeCl2,向滤液中通过量氯气,得氯化铁溶液,再向氯化铁溶液中通入氨气生成氯化铵和氢氧化铁沉淀,过滤将沉淀高温焙烧即得氧化铁,滤液C中主要含有氯化铵。
【详解】(1)根据反应方程式,S元素化合价升高,S元素被氧化;O2和Cu2+作氧化剂,降价,得电子,则氧化剂为:、;当有1molO2参与反应时,同时有1molCu2+得电子生成Cu,则参加反应时转移电子物质的量是(2×2mol+2×1mol)=3mol;
(2)A滤液中溶质主要是FeCl2,通过Cl2氧化Fe2+,向滤液A中通入Cl2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为:;
(3)FeCl3与氨水反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3和氯化铵,离子方程式是或;
(4)由分析可知,滤液C的主要成分是;可以通过对氯离子的检验,来检验滤渣是否洗涤干净,则方案为:加入稀硝酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成。
8.(1) 大于
(2)
(3)取少量最后一次洗涤液于试管中,先加稀盐酸,再加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗涤干净
(4)温度低于,反应速率慢,生成反式产物的活化能大,温度高于,易生成反式产物而引入杂质
(5) 将CuI转化为CuSCN,释放出CuI吸附的 滴入最后半滴标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复 0.64
【分析】由题给流程可知,向硫酸铜溶液中滴加氨水至沉淀恰好完全溶解,得到含四氨合铜离子的深蓝色溶液,向溶液中加入过量氢氧化钠溶液, 使四氨合铜离子完全转化为氢氧化铜沉淀,过滤、干燥、洗涤得到氢氧化铜,在条件下,向氢氧化铜中加入甘氨酸溶液,搅拌,使氢氧化铜完全溶解得到甘氨酸合铜,趁热过滤,得到甘氨酸合铜溶液,向滤液中加入的乙醇,冷却结晶、 过滤,用的酒精溶液和丙酮洗涤、干燥,得到顺式甘氨酸合铜水合物。
【详解】(1)顺式甘氨酸合铜水合物中铜原子与2个N原子形成配位键,1mol顺式甘氨酸合铜水合物中配位键数为。顺式甘氨酸合铜分子对称性弱,极性强;反式甘氨酸铜分子对称性强,极性弱,顺式甘氨酸合铜的极性大于反式甘氨酸合铜。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水,先出现蓝色沉淀,然后沉淀溶解形成深蓝色的溶液。蓝色氢氧化铜沉淀溶解生成氢氧化四氨合铜,反应的化学方程式为。
(3)沉淀表面会吸附硫酸根离子,证明沉淀已洗涤干净的方案为:取少量最后一次洗涤液于试管中,先加稀盐酸,再加氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,证明已洗涤干净。
(4)温度低于70℃,生成顺式产物的反应速率慢,根据图1可知,生成反式产物的活化能大,温度高时,易生成反式产物而引入杂质。
(5)①由题可知CuI固体能吸附溶液中的少量碘单质,而且,所以加入适量溶液,剧烈振荡碘量瓶的目的是将CuI转化为CuSCN,释放出CuI吸附的。
②指示剂为淀粉,所以滴定终点现象是滴入最后半滴标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色。
③第一步,找关系式。由离子方程式可知。第二步,计算20.00mL样品溶液中含有的。。第三步,计算产品中Cu元素的质量。产品中含Cu元素的质量为。
9.(1) 过滤 能
(2)1∶4
(3)会和Fe3+及Li+反应生成沉淀
(4)硝酸酸化的AgNO3溶液
(5) H2O 1
(6)B
(7) 盐酸溶液
(8)C
(9)70%
【分析】废旧电池中含有LiCoO2、Al2O3、Fe2O3、C等物质,用强碱溶液浸泡后过滤,溶液①中含偏铝酸根,固体①中有LiCoO3、Fe2O3、C等。加入适量盐酸,经操作②过滤后,溶液②中有FeCl3、LiCl、CoCl2等,固体②中有C。溶液②加入草酸铵,经操作②过滤后,溶液②中有Li+、等离子,固体③中有CoC2O4∙2H2O。加入Na2CO3到溶液③中,得到Li2CO3沉淀和溶液④,溶液④中含有。溶液④经盐酸处理,分解得到Fe3+,在经后续操作得到FeCl3∙6H2O。
【详解】(1)操作①分离固体和液体,该操作为过滤,由于滤液①处理后得到Al,所以推测氧化铝能溶于氢氧化钠溶液。
(2)LiCoO2和HCl反应的化学方程式为2LiCoO2 + 8HCl = 2LiCl + 2CoCl2 + Cl2↑ + 4H2O,LiCoO2和HCl的最简系数比为1∶4。
(3)Fe3+会和发生双水解反应得到CO2气体和Fe(OH)3沉淀,Li+也会和生成LiCO3沉淀,故不能用碳酸盐代替草酸铵。
(4)溶液③中含有Cl-,因此可通过实验检查Li2CO3表面是否附着Cl-来判断是否洗净,具体操作是取少量的最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则证明沉淀洗涤干净。
(5)3.66g加热分解,其中结晶水的质量为m(H2O)=,与在205℃条件下反应完全后失去的质量相同,因此分解产生的气体为H2O;在956℃条件下反应完全后,剩余固体相对最开始反应前失重59%,即固体成分的质量为,其中n(CoOx)==0.02mol,所以。
(6)A.空气通过NaOH溶液时,会混入水蒸气,所以通过浓硫酸干燥,除去水蒸气,A项正确;
B.盛碱石灰干燥管作用是隔离空气,防止空气中水蒸气进入C装置,不是用于通过测定碱石灰干燥管前后质量差以计算结晶水的,B项错误;
C.半透膜具有极小的滤孔,可让气体通过又可防止固体粉末进入导管,C项正确;
D.先停止通空气会导致固体重新吸收失去的水形成晶体,导致测定结果偏小,因此应该先停止加热,一段时间后再停止通空气,D项正确;
答案选B。
(7)溶液④中Fe主要以形式存在,应使在盐酸溶液作用下生成,再进行后续操作。
(8)Fe不能置换出ZnCl2中的Zn,所以固体中一定不含Zn,且若Fe过量,则一定含有Cu固体,所以C项正确。
(9)含有铁、石墨、硫和碳酸氢铵的混合粉末在空气中充分加热至完全反应后的固体为Fe2O3,则O元素的质量等于混合粉末中的石墨、硫和碳酸氢铵质量,混合物中铁的质量分数为。
10.(1)使石灰粉混合均匀,使其更充分反应,更迅速反应
(2)CaCl2
(3)过滤
(4)硝酸银或可溶性碳酸盐
(5) 次氯酸钙 37 CO2、Cl2
【分析】石灰粉加水搅拌打浆,使石灰粉混合均匀,使其更充分反应,更迅速反应;氯化过程中用过量的Cl2与打浆后的混合物生成Ca(ClO3)2;经过过滤后得到滤液和滤渣,滤渣的主要成分为碳酸钙,Ca(ClO3)2溶液中加过量KCl转化后得到KClO3溶液,经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤后得到固体A氯酸钾,经冷水洗涤干燥后得到纯净的KClO3固体。
【详解】(1)根据分析,搅拌打浆的目的是:使石灰粉混合均匀,使其更充分反应,更迅速反应;
(2)从方程式:看出,CaCl2中氯元素化合价降低,故CaCl2为还原产物;
(3)根据分析,操作a为过滤;
(4)固体A表面中可能含氯离子或钙离子,检验固体是否洗干净的实质为检验氯离子或钙离子,故可选用硝酸银或可溶性碳酸盐,若无沉淀生成,则证明已洗涤干净;
(5)制备漂白粉的方程式为:2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的有效成分为次氯酸钙;标准状况下,若有11.2L氯气完全反应,其物质的量为0.5mol,消耗的氢氧化钙的物质的量为0.5mol,质量为:;露置在空气中一段时间的漂白粉,与空气中的二氧化碳和水反应会生成碳酸钙,固体中含氯化钙、次氯酸钙、碳酸钙,与稀盐酸反应时可能发生的反应为:,,,,故还可能含有CO2、Cl2。
11.(1)2
(2)x+3y=2m+n
(3) 0.075 取最后一次洗涤滤液少量放入试管,滴加KSCN溶液,若溶液不呈血红色,则表明沉淀洗涤干净,否则未洗净 0.05 NH4Fe3(SO4)2(OH)6
【分析】铜矿石中加入适量硫酸、过滤,滤去不溶性杂质,滤液中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+等,调节溶液的pH,同时加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再加入(NH4)2SO4,可得到黄铵铁矾晶体和CuSO4溶液。
【详解】(1)Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O,则1mol Cu2(OH)2CO3与足量稀H2SO4反应时,消耗H2SO4的物质的量为2mol。
(2)依据电荷守恒,黄铵铁矾化学式中x、y、m、n之间的等量关系式是x+3y=2m+n。
(3)a. V(NH3)=560.0mL,n(NH3)==0.025mol,n()=0.025mol,m(Fe2O3)=6.000g,n(Fe2O3)==0.0375mol,n(Fe3+)=0.075mol。
b.m(BaSO4)=11.65g,n(BaSO4)=n()==0.05mol。
①由实验a可计算Wg样品中n(Fe3+)=0.075mol;检验实验a中沉淀是否洗涤干净,也就是检验滤液中是否含有Fe3+,取最后一次洗涤滤液少量放入试管,滴加KSCN溶液,若溶液不呈血红色,则表明沉淀洗涤干净,否则未洗净。由实验b可计算Wg样品中n()=0.05mol。
②(NH4)xFey(SO4)m(OH)n中,x:y:m=0.025:0.075:0.05=1:3:2,由关系式x+3y=2m+n,可得出x:y:m:n=1:3:2:6,从而得出黄铵铁矾的化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6。
【点睛】在化合物中,各元素的化合价的代数和等于0。
12. Cu 9 取最后一次的洗涤液少量于试管,先滴加几滴稀盐酸,再滴入几滴BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明FeO(OH)沉淀已洗涤干净,反之FeO(OH)沉淀未洗涤干净
【分析】硫铁矿烧渣(含Fe、FeO、SiO2和少量CuO)和硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铜,过滤,滤渣为SiO2,向滤液中加入过量铁粉,将硫酸铜置换再过滤,滤渣是铁和铜,向滤液中加入氨水得到沉淀,将沉淀再空气中加热氧化变为FeO(OH),过滤洗涤干燥最终得到FeO(OH)固体。
【详解】(1)“酸浸”时CuO与硫酸反应生成硫酸铜和水,其反应的离子方程式为;故答案为:。
(2)加入铁粉主要是将铜置换出来,因此“除杂”时滤渣②的成分有Fe和Cu;故答案为:Cu。
(3)根据题意得到,解得,,因此常温时,溶液的pH=9;故答案为:9。
(4)加氨水沉淀亚铁离子得到Fe(OH)2,因此“加热氧化”主要是将氢氧化亚铁氧化为FeO(OH),其化学方程式为;故答案为:。
(5)“过滤”后需洗涤FeO(OH)沉淀,检验FeO(OH)沉淀是否洗涤干净,主要是检验沉淀表面是否还含有硫酸根杂质,因此实验方法是取最后一次的洗涤液少量于试管,先滴加几滴稀盐酸,再滴入几滴BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明FeO(OH)沉淀已洗涤干净,反之FeO(OH)沉淀未洗涤干净;故答案为:取最后一次的洗涤液少量于试管,先滴加几滴稀盐酸,再滴入几滴BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明FeO(OH)沉淀已洗涤干净,反之FeO(OH)沉淀未洗涤干净。
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