离子推断和化学实验 强化练习--2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

离子推断和化学实验练解析 一、单选题 1．某无色澄清溶液中可能含有①Na+、②SO、③Cl-、④HCO、⑤CO、⑥H+、⑦Cu2+中的几种，依次进行下列实验，且每一步所加的试剂均过量，观察到的现象如下： 步骤 操作 现象 (1) 向溶液中滴加2-3滴紫色石蕊溶液 溶液变红 (2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成 (3) 将(2)中所得沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成 下列结论正确的是 A．肯定含有的离子是①②⑥ B．肯定不含的离子是①④⑤⑦ C．可能含有的离子是①③ D．该实验无法确定是否含有③④ 【答案】C 【分析】溶液无色，则一定不含Cu2+； (1)中向溶液中滴加2～3滴紫色石蕊试液，说明溶液呈酸性，则含有H+，一定不含HCO、CO； (2)中向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸，有白色沉淀生成，白色沉淀只能为BaSO4，溶液一定含有SO； (3)中向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，生成的白色沉淀为AgCl，但(2)的滤液中有Cl-，所以该操作不能说明原溶液含有Cl-，整个分析无法确定是否含有Na+； 综上所述溶液中一定含有的是⑥H+和②SO，一定不含有的是④HCO、⑤CO、⑦Cu2+，不能确定的是①Na+和③Cl-。 【详解】A．由分析可知，溶液肯定含有的离子是②⑥，故A错误； B．由分析可知，溶液中一定不含 ④HCO、⑤CO、⑦Cu2+，故B错误； C．由分析可知，溶液可能含有的离子是①Na+和③Cl-，故C正确； D．由分析可知，该实验无法确定是否含有的是①Na+和③Cl-，故D错误； 答案选C。 2．某溶液X中可能含有Cl-、SO、CO、Na+、Mg2+、Cu2+中的若干种。为了确定该溶液的组成，取一定体积的上述溶液，进行了如下实验，下列说法正确的是 A．白色沉淀1是硫酸钡、碳酸钡和氢氧化镁的混合物 B．溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，说明溶液X中含有Cl- C．溶液X中可能存在Mg2+，一定不存在Cu2+ D．溶液X中存在Na+、SO、CO 【答案】D 【分析】由实验流程可知，X与Ba(OH)2反应生成白色沉淀，则一定不含Cu2+，且白色沉淀1与足量盐酸反应，部分溶解，白色沉淀2为BaSO4，气体A为CO2，溶液中一定含SO、CO、Na+则不含Mg2+、Cu2+，不能确定是否含有Cl-，以此解答该题。 【详解】A．白色沉淀1为碳酸钡、硫酸钡混合物，A错误； B．因加入盐酸，引入氯离子，不能确定溶液X是否含有氯离子，B错误； C．含有碳酸根离子，则一定不含Mg2+，二者不能共存，C错误； D．由以上分析可知溶液X中存在Na+、SO、CO，D正确； 故本题选D。 3．现有一混合溶液，只可能含有以下离子中的若干种：、、、、、、，取少量该混合溶液进行如下实验。 实验①：用洁净的铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，火焰为黄色； 实验②：向混合溶液中加入足量溶液后，有白色沉淀生成，过滤； 实验③：向②中得到的白色沉淀中加入足量盐酸，沉淀完全溶解，产生气泡； 实验④：向②过滤后的溶液加入硝酸银，产生白色沉淀。 根据上述实验，下列说法不正确的是 A．由实验①推断该混合溶液中一定含有 B．由实验②③推断该混合溶液中一定含有 C．由实验④可推断该混合溶液中一定含有 D．该混合溶液中一定不含有、、 【答案】C 【分析】由实验①可知，混合溶液中一定含有钠离子；由实验②和实验③可知，混合溶液中一定含有碳酸根离子，一定不含有硫酸根离子、氢离子、钙离子，由实验④可知，混合溶液中可能含有氯离子，综上可知，溶液中一定含有钠离子、碳酸根离子，一定不含有硫酸根离子、氢离子、钙离子，可能含有钾离子。 【详解】A．由分析可知，混合溶液中一定含有钠离子，A正确； B．由分析可知，混合溶液中一定含有碳酸根离子，B正确； C．由分析可知，混合溶液中可能含有氯离子，C错误； D．由分析可知，混合溶液中一定不含有硫酸根离子、氢离子、钙离子，D正确； 故选C。 4．下列关于物质或离子检验的推断正确的是 A．向酸性溶液中滴加X溶液，溶液褪色，则X溶液中一定有 B．向Y溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则Y溶液中一定含有 C．用铂丝蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，则Z溶液中一定没有 D．向W溶液中先滴加足量稀硝酸，无明显现象，再滴加溶液产生白色沉淀，则W溶液中一定含有 【答案】D 【详解】A．酸性KMnO4溶液褪色不一定由Fe2+引起，其他还原剂如I-、草酸等也能使其褪色，故A错误； B．产生使澄清石灰水变浑浊的气体不一定来自，或等也能产生类似现象，故B错误； C．火焰呈黄色是钠离子的焰色反应，可能掩盖钾离子的紫色（需通过蓝色钴玻璃观察），不能断定没有K+，故C错误； D．先加足量稀硝酸酸化无明显现象，排除了、等干扰离子，再加AgNO3产生白色沉淀（AgCl），说明含有Cl-，操作正确，故D正确； 故答案为D。 5．下列关于物质或离子检验的推断正确的是（    ） A．向X溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明X溶液中有Fe3+，无Fe2+ B．用盐酸酸化Y溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则Y溶液中含有SO C．用玻璃棒蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中含有Na+，无K+ D．用盐酸酸化W溶液，无现象，再向其中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，则W溶液中含有Cl- 【答案】B 【详解】A. 亚铁离子与KSCN不反应，不能鉴别，若检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色是否变化，故A错误； B. 能与Ba2+反应生成沉淀的可能是CO、SO、SO，先加入盐酸无明显现象，可以排除CO、SO的干扰，然后加入硝酸钡，如果产生沉淀，则溶液中含有SO，故B正确； C. 玻璃中含有钠离子，故用玻璃棒蘸取溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，不能证明原溶液中含有钠离子，故C错误； D. 盐酸中也含有氯离子，不能证明原溶液中含有氯离子，故D错误； 故选B。 6．铋酸钠()是一种强氧化剂，不溶于冷水，在酸性条件下能把氧化成，下列推断错误的是 A．发生的离子反应为： B．“酸性条件”的“酸性”可以是硫酸的酸性条件 C．若有0.2 mol氧化产物生成，转移电子数为 D．可与浓盐酸发生反应 【答案】C 【详解】A．该离子方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒，且NaBiO3不溶于冷水，写化学式符合反应事实，A正确； B．硫酸不会对Mn2+的氧化反应产生干扰，酸性条件可以选用硫酸，B正确； C．该反应的氧化产物为，每个被氧化为转移5个电子，生成0.2mol氧化产物时，转移1mol电子，电子数为，C错误； D．由题干反应可知氧化性，而可氧化浓盐酸生成，故也可与浓盐酸发生该反应，且方程式配平正确，D正确； 故选C。 7．固体化合物X由3种元素组成，某学习小组进行了如下实验： 下列推断不正确的是 A．由现象1得出化合物X含有O元素 B．X的化学式NaCuO2 C．固体混合物Y的成分是Na和NaOH D．若X与浓盐酸反应产生黄绿色气体，则反应中X作氧化剂 【答案】C 【分析】由现象1可知混合气体含水蒸气，由于化合物X与干燥的氢气反应产生了混合气体，因此根据元素守恒可知X中含有O元素；固体混合物Y溶于水，生成紫红色固体单质，则固体单质为Cu，同时得到碱性溶液，焰色反应呈黄色，说明含有Na元素，与盐酸发生中和反应，应为NaOH，则X含有Na、Cu、O等元素；2.38gX中含Cu原子的物质的量为；根据NaOH+HCl=NaCl+H2O，消耗了0.02mol  HCl，可知X中所含Na原子的物质的量为0.02mol；根据质量守恒可知X中O元素的质量为2.38g-1.28g-0.02mol×23g/mol=0.64g，O原子的物质的量为，X中Na、Cu、O原子物质的量之比为0.02mol：0.02mol：0.04mol=1：1：2，因此X的化学式为NaCuO2。 【详解】A．X与过量H2反应生成的混合气体含水蒸气，则现象1说明X中含O元素，A正确； B．由上述分析可知，X的化学式为NaCuO2，B正确； C．固体混合物Y加水得紫红色的单质为Cu，碱性溶液为NaOH溶液，故固体混合物Y的成分是Cu和NaOH或者是Cu和Na2O，C错误； D．若NaCuO2与浓盐酸反应产生黄绿色气体(Cl2)，则在反应过程中Cl元素被氧化，HCl作还原剂，根据化合价升降守恒可知反应过程中NaCuO2内部分元素化合价降低被还原，NaCuO2作氧化剂，D正确； 故选C。 二、解答题 8．为探究氯及其化合物的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验。 回答下列问题： (1)实验开始前应先进行的操作为___________；高锰酸钾与浓盐酸反应的化学方程式为___________。 (2)饱和食盐水的作用为___________；无水的作用是___________。 (3)证明氯气不具有漂白性的现象是___________。 (4)打开K3，乙中溶液逐渐由无色变为橙黄色(溶于水后，溶液的颜色呈橙黄色)，写出其中发生反应的离子方程式：___________。 (5)打开K4，丙中溶液逐渐由浅绿色变为棕黄色，写出其中发生反应的离子方程式：___________。 (6)打开K6，写出小烧杯中发生反应的离子方程式：___________。 【答案】(1) 检查装置气密性 (2) 除去氯气中的氯化氢 干燥氯气 (3)打开K2，干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色 (4) (5) (6) 【分析】第一个装置用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，通入饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl，用无水CaCl2干燥氯气，若打开K2，干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性；打开K3，NaBr溶液由无色变为橙黄色；打开K4，FeCl2溶液由浅绿色变为棕黄色；打开K5，如果对具支试管加热到一定温度，Cl2与铜反应生成棕黄色的烟；打开K6，NaOH溶液进行尾气处理，据此解答。 【详解】（1）实验涉及制备氯气，且氯气有毒，则实验开始前应先进行的操作为检查装置气密性，高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气 、氯化锰、氯化钾和水，反应的化学方程式为：； （2）由分析可知，饱和食盐水的作用为除去氯气中的氯化氢；无水的作用是干燥氯气； （3）由分析可知，证明氯气不具有漂白性的现象是：打开K2，干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色； （4）打开K3，NaBr溶液由无色变为橙黄色，氯气与NaBr反应生成Br2，反应的离子方程式为：； （5）打开K4，丙中溶液逐渐由浅绿色变为棕黄色，是因为Fe2+被Cl2氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：； （6）打开K6，NaOH溶液吸收Cl2反应生成NaCl、NaClO和H2O，进行尾气处理，则小烧杯中发生反应的离子方程式为：。 9．氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取氢氧化钠的工艺流程示意图如下： 依据上图，完成下列填空： (1)工业食盐水中含CaCl2、MgCl2杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为____、____。 (2)如果粗盐中离子含量较高，必须填加钡试剂除去，最佳钡试剂可以是____。 A．Ba(OH)2     B．Ba(NO3)2         C．BaCl2 (3)为了有效地除去Ca2+、Mg2+、离子，加入试剂的合理顺序为_____。 A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入钡试剂 B．先加入NaOH，后加入钡试剂，再加入Na2CO3 C．先加入钡试剂，后加入NaOH，再加入Na2CO3 (4)氯碱工业的基础是电解饱和食盐水，该反应的化学方程式_______。 (5)电解滴酚酞的饱和食盐水时，氯气在_______极上产生，氢气在_______极上产生，_______极附近溶液先变红。 (6)检验氯气的方法_______。 【答案】(1) Ca2++ = CaCO3↓ Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓ (2)AC (3)BC (4)2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ (5) 阳 阴 阴 (6)用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，变蓝 【分析】粗盐加水溶解过滤除去不溶物，加入氢氧化钠和碳酸钠除去Ca2+、Mg2+、，电解氯化钠溶液生成氯气和氢气，最后通过蒸发浓缩结晶，冷却，过滤除去氯化钠。 【详解】（1）钙离子和镁离子等杂质与碳酸钠、氢氧化钠反应转化为沉淀，离子方程式为Ca2++CO= CaCO3 ↓、Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓； （2）加入钡离子除去硫酸根离子，注意不引入新的杂质，选硝酸钡会引入硝酸根离子，所以不能选用；由于氢氧根离子最后被盐酸中和生成水，因此使用氢氧化钡和氯化钡都不会引入新杂质离子，可以选用，选AC； （3）要将CaCl2、MgCl2除去，应使它们转化为难溶于水的CaCO3和Mg(OH)2沉淀，所以用NaOH沉淀MgCl2，用Na2CO3沉淀CaCl2。如果要除，则可加Ba2+形成BaSO4，由于不能引入其他阴离子，所以钡试剂只能选用BaCl2或Ba(OH)2。为了有效除去Mg2+、Ca2+、，加入试剂的顺序可以是NaOH→钡试剂→Na2CO3，或钡试剂→NaOH→Na2CO3，故选BC； （4）电解氯化钠溶液的化学方程式为：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑； （5）根据电解饱和食盐水的方程式，氯气在阳极产生，氢气在阴极产生，氢氧化钠在阴极产生，故阴极附近溶液先变红； （6）氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，检验氯气的方法是：用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，变蓝。 10．钠是重要的化工原料，请回答下列问题： Ⅰ．某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备，进一步处理得到产品和，实验流程如图： (1)从A～E中选择合适的仪器制备，正确的连接顺序是________（按气流方向，用小写字母表示）。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞________或将其凹槽对准瓶颈小圆孔。 A． B． C． D．    E． (2)B中使用雾化装置的优点是________。 (3)生成的总反应的化学方程式为________。 Ⅱ．A为一种常见单质，B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色反应均为黄色。 (4)以上反应属于氧化还原的有________（写编号）。 (5)的化学方程式________。 (6)的离子方程式________。 【答案】(1) a→f→e→c→b→d 取下（或拔下） (2) 增大反应物间的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 (3) (4) ①②③④ (5) (6) 【分析】Ⅰ．浓氨水加入氯化钠粉末得到饱和氨盐水，向饱和氨盐水中通入CO2，利用碳酸氢钠溶解度较小，析出NaHCO3晶体，剩余母液。NaHCO3受热分解，得到纯碱Na2CO3产品，同时再生食盐水循环使用。母液中加入NaCl粉末，降低NH4Cl溶解度，析出副产物NH4Cl（可用作氮肥），分离出的食盐水重新投入流程循环，实现原料高效利用。 Ⅱ．A为一种常见单质，B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色反应均为黄色，所以A是Na单质,其他的为钠的化合物，A在氧气中点燃生成B，反应①： ，所以B是Na2O2；B过氧化钠加水生成C，反应③：，所以C是NaOH，反应②： ，B过氧化钠加入二氧化碳会生成D，反应④： ，所以D是Na2CO3；C(NaOH)加入过量二氧化碳会生成E，反应⑤：，所以E是NaHCO3；所以反应⑥： 。 【详解】（1）从A～E中选择合适的仪器制备，A装置制取CO2，然后通入D装置(长进短出)，饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl，接着进入B装置（从c进）与雾化饱和氨盐水充分反应，最后进行尾气处理，用饱和食盐水吸收逸出的NH3，正确的连接顺序是：a→f→e→c→b→d；为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞取下，或将凹槽对准瓶颈小圆孔。 （2）B中使用雾化装置的优点是增大反应物间的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。 （3）总的反应过程中通入CO2、NH3、NaCl、H2O，生成了碳酸氢钠和氯化铵，所以生成的总反应的化学方程式为：。 （4）反应①：；反应②：；反应③：；反应④：；反应⑤：；反应⑥：，属于氧化还原反应的有①②③④。 （5）的化学方程式：。 （6）的离子方程式：。 11．生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌，培养后能提供，控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如图所示。 (1)氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿(已知：ZnS难溶于水，易溶于酸)。 ①反应1的离子方程式为__________________________________________________________； ②反应2中有S单质生成，离子方程式为______________________________________。 ③实验表明温度较高或酸性较强时金属离子的浸出率均偏低，其原因可能是______________________________。 ④在反应1和反应2两步反应过程中，化合价没有变化的元素是___________。 (2)氧化亚铁硫杆菌还可以对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到溶液，过程如图所示： 已知：总反应为 ①请写出过程Ⅱ的离子方程式_____________________________________________________。 ②已知将通入到溶液中，观察到溶液呈棕黄色。若在过程Ⅱ中，将换成，能否将转化为？请说明理由：_______________________________。 【答案】(1) 4H++4Fe2++O2=4Fe3++2H2O 2Fe3++ZnS=S+2Fe2++Zn2+ 温度较高或者酸性过强时，会导致细菌的活性降低或者失活 H、Zn (2) 8Fe3+ +S2O+ 5H2O=2SO +8Fe2+ +10H+ 能，因为Cl2的氧化性比Fe3+强 【分析】该生物浸出工艺依靠氧化亚铁硫杆菌完成金属浸出，反应1是细菌催化下酸性环境里被氧气氧化生成；反应2中与硫化锌矿物反应，把固体矿物中的锌转化为进入溶液，同时生成单质硫；另外细菌还可以催化硫铁矿脱硫，先和发生过程Ⅰ得到、，之后在过程Ⅱ继续被氧化为硫酸根，被还原回，又可再次被氧化为，实现铁离子循环。 【详解】（1）①反应1是酸性条件下在细菌作用下被氧化为，离子方程式； ②反应2中氧化，生成S单质、与，离子方程式； ③该浸出依靠细菌催化，细菌属于微生物，温度较高或者酸性过强时，细菌的活性降低甚至失活，催化效果下降，金属离子浸出率就会偏低； ④反应1和反应2中，、、化合价发生改变，H和的化合价全程没有变化； （2）①过程Ⅱ是氧化生成和，结合电荷守恒、原子守恒配平，离子方程式； ②可以将转化为，因为的氧化性比强，能够替代作氧化剂，氧化得到。 12．是一种重要的物质，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。 (1)性质分析：将投入到含有、、、、、离子的溶液中，反应完成后，上述离子数目几乎不变的是_________________(填离子符号)。 (2)制备：某同学在实验室模拟工业制备固体，其过程如下图所示。 向样液中加入后产生了一种无色无味的气体，该气体为___________。 (3)纯度测定。现有含有杂质的样品，某同学在实验室用如图装置(部分夹持仪器已省略)测定其杂质含量： 已知：碱石灰主要含有氧化钙和氢氧化钠 ①装置D的名称____________。 ②装置A的气密性检查方法_________________________________________________________。 ③装置C中和反应的化学方程式为_________________________________________。 ④3.9 g样品充分反应后，待装置冷却并读出装置F中水的体积，经折算，产生气体的质量为，则样品中的质量分数为_____________。 ⑤若无装置，测得样品中的质量分数会____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】(1)NO、SO (2)O2 (3) U形管 关闭分液漏斗活塞，将右侧导管末端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出；松开手后，导管内形成一段稳定的水柱，说明装置A气密性良好 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 60% 偏高 【分析】装置A中稀盐酸与碳酸钙反应制取，所得气体中混有挥发出的，因此先通过装置B中的饱和碳酸氢钠溶液除去，同时尽量减少的损失。净化后的进入装置C，与样品中的和杂质分别反应，其中只有反应时生成，所以氧气的量可用于计算过氧化钠的含量。从装置C出来的气体除外还含有过量的，装置D中的碱石灰将剩余吸收，使进入装置E的气体主要为。氧气进入E后把水压入装置F，量筒中收集到的水的体积即为氧气的体积。 【详解】（1）和水反应生成氢氧化钠和氧气，钠离子增多，且具有强氧化性，可以氧化碘离子，和反应生成和水，则反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有、； （2）熔融在空气中反应生成的淡黄色样品为，加水溶解后发生反应：​，​是分解的常用催化剂，可催化​分解：，因此生成的无色无味气体为​。 （3）① 装置D的构造为两端带塞的U形玻璃管，内部装填固体干燥剂，名称为U形干燥管（U形管）。 ② 装置A为固液反应发生装置，利用微热法检验气密性：关闭分液漏斗活塞，将右侧导管末端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出；松开手后，导管内形成一段稳定的水柱，说明装置A气密性良好。 ③ ​与​反应生成碳酸钠和氧气，配平后化学方程式为：​。 ④由已知可得，解得,则样品中的质量分数为。 ⑤ 装置D中碱石灰的作用是吸收未完全反应的​，避免​进入后续排水测气装置干扰氧气体积测定。若无装置D，部分​会随进入装置E、F，导致测得的气体总体积偏大、计算得到的​质量偏大，最终算出的质量偏高，质量分数测定结果偏高。 13．亚氯酸钠()是一种高效、安全的水处理消毒剂和纸浆漂白剂。某化学小组以氯酸钠()、为原料制备亚氯酸钠。实验装置如图所示。 实验步骤如下： ⅰ.按图示组装仪器，并检查装置气密性； ⅱ.向甲中圆底烧瓶加入溶液和适量稀硫酸，水浴加热至，打开分液漏斗活塞，缓慢滴加，将甲中产生的经过乙通入丙中； ⅲ.反应结束后，将丙中溶液转移至蒸发皿中，________，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到晶体。 已知：①具有强氧化性、能与碱性溶液反应，水溶液易挥发； ②浓度较高时易爆炸； ③温度高于，受热易分解。 回答下列问题： (1)装置乙的作用是_________。 (2)步骤i中检查装置气密性的操作：关闭分液漏斗活塞，________________________，用热水浴微热圆底烧瓶，若丁中干燥管下端管口有气泡冒出，停止加热，冷却后导管内上升一段水柱并保持一段时间不下降，则证明装置气密性良好。 (3)步骤ⅱ甲中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为_______________________。缓慢滴加溶液的主要目的是__________________________(答2点)。 (4)丙中浓度和用量不宜过高，原因是_____________________。丙中冰水浴目的有防止受热分解、_____________。 (5)丁中烧杯内盛放的溶液可以为_________。(填字母) a．溶液    b．NaOH溶液    c．溶液    d．稀盐酸 (6)步骤ⅲ中横线上应填的实验操作为_____________。 (7)若实验消耗，得到，则本实验的产率为__________%。 【答案】(1)防止倒吸 (2)将丁中干燥管的末端浸入烧杯的液面以下 (3) 控制生成的速率，防止浓度过高发生爆炸；使充分反应，提高原料利用率 (4) 能与碱性溶液反应，过高浓度的NaOH会与发生副反应，降低产率 防止温度高于60℃导致产物受热分解 (5)bc (6)在温度低于60℃的条件下蒸发浓缩 (7)80 【分析】本实验以氯酸钠、过氧化氢为原料，在甲装置的60℃酸性水浴环境下，NaClO3被H2O2还原生成ClO2气体；乙为安全瓶防倒吸，ClO2通入丙装置的NaOH与H2O2混合冰水浴体系中被还原为目标产物NaClO2；最后利用丁装置的碱性吸收液处理尾气中残留的ClO2，全程通过控温、控制气体生成速率等操作，避免ClO2爆炸、NaClO2受热分解等问题，最终经蒸发浓缩、冷却结晶等步骤得到亚氯酸钠晶体。 【详解】（1）乙连接在甲（气体发生装置）和丙（吸收装置）之间，可避免丙中液体倒吸入甲的热圆底烧瓶中，起到防倒吸的安全瓶作用； （2）整套装置是密闭体系，微热法检查气密性前，需要将装置的出气口（丁中干燥管下端）浸没在水中，才能通过后续的气泡、水柱现象判断气密性。 （3）甲中在酸性条件下被还原为，作为还原剂被氧化为，化学方程式为；结合已知信息浓度较高时易爆炸，缓慢滴加可以控制反应速率，同时让反应物充分接触反应； （4）结合题给已知信息，高浓度碱性环境会和反应引入杂质；温度超过60℃亚氯酸钠会分解，冰水浴可以控温防分解； （5）丁的作用是吸收尾气中未反应的有毒，可与碱性溶液反应，NaOH溶液、溶液均为碱性溶液可以吸收尾气；NaCl溶液、稀盐酸均无法吸收，会造成污染，故选bc； （6）已知温度高于60℃易分解，因此不能直接高温蒸发，需要控制温度低于60℃进行蒸发浓缩，再后续冷却结晶； （7）由题，，根据反应的Cl元素守恒，理论上生成的物质的量也为0.5mol，则理论质量，因此产率。 14．碘化亚铁在常温下为灰黑色固体，易升华，可溶于水，具有潮解性，常用于医药，可由碘单质和还原铁粉在加热条件下制备得到。 Ⅰ．实验室用上面装置制备碘化亚铁。(已知焦性没食子酸的碱性溶液可吸收) (1)若无盛装碱石灰的装置，铁粉会发生副反应，请写出其化学方程式：________________。 (2)硬质玻璃管直接接入收集器而不用细导管连接的原因是________________________。 (3)试剂a的名称为________________________________________。 Ⅱ．化学兴趣小组为了探究的还原性，进行了如下实验：取一定量的溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。同学们对溶液变成黄色的原因提出了不同的看法：甲同学认为：是因为被氧化成；乙同学认为：是因为被氧化成。 随后化学兴趣小组进行如下实验进行验证。 实验步骤 现象 结论 ①取少量黄色溶液于试管中，滴加淀粉溶液 试管中溶液变蓝色 甲同学观点正确 ②取少量黄色溶液于试管中，滴加KSCN溶液 _________ 乙同学观点不正确 (4)上述实验②中现象为________________________________。化学兴趣小组得到的结论：的还原性________的还原性(填“＞”、“＜”或“=”)。 (5)依据(4)中所得结论，往含的溶液中通入8.96L标准状况下的氯气，充分反应，请写出该反应的离子方程式：________________________________。 【答案】(1) (2)防止碘化亚铁冷凝堵塞导管 (3)浓硫酸 (4) 溶液不变色或溶液未变红 ＞ (5) 【分析】为防止铁被氧气氧化，用焦性没食子酸的碱性溶液除去空气中的氧气，球形干燥管内盛干燥剂防止水蒸气进入硬质玻璃管，硬质玻璃管内铁和碘单质反应生成碘化亚铁，碘化亚铁在收集器内冷凝收集，a中盛浓硫酸防止水进入收集器中，最后氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染。 【详解】（1）装置中先通过焦性没食子酸的碱性溶液除去空气中的，后续的碱石灰作用是防止外界空气中的水蒸气、氧气进入反应体系；若无碱石灰，进入的水蒸气会和铁粉反应生成四氧化三铁，化学方程式为 （2）已知条件易升华，气态的碘化亚铁在细导管中冷却后会直接凝华为固体，造成导管堵塞，因此直接用硬质玻璃管接入收集器； （3）试剂a为浓硫酸，作用是干燥气体，防止水蒸气进入反应体系和收集器，避免铁粉发生副反应、碘化亚铁潮解； （4）乙同学观点是黄色由导致，结论为乙不正确，说明溶液中不存在，因此滴加溶液不会出现血红色；少量氯水仅氧化了、未氧化，说明的还原性强于； （5）标准状况下的物质的量为，含、；根据还原性，先氧化全部，消耗，剩余可氧化，剩余未被氧化，配平后得到离子方程式。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 离子推断和化学实验 一、单选题 1．某无色澄清溶液中可能含有①Na+、②SO、③Cl-、④HCO、⑤CO、⑥H+、⑦Cu2+中的几种，依次进行下列实验，且每一步所加的试剂均过量，观察到的现象如下： 步骤 操作 现象 (1) 向溶液中滴加2-3滴紫色石蕊溶液 溶液变红 (2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成 (3) 将(2)中所得沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成 下列结论正确的是 A．肯定含有的离子是①②⑥ B．肯定不含的离子是①④⑤⑦ C．可能含有的离子是①③ D．该实验无法确定是否含有③④ 2．某溶液X中可能含有Cl-、SO、CO、Na+、Mg2+、Cu2+中的若干种。为了确定该溶液的组成，取一定体积的上述溶液，进行了如下实验，下列说法正确的是 A．白色沉淀1是硫酸钡、碳酸钡和氢氧化镁的混合物 B．溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，说明溶液X中含有Cl- C．溶液X中可能存在Mg2+，一定不存在Cu2+ D．溶液X中存在Na+、SO、CO 3．现有一混合溶液，只可能含有以下离子中的若干种：、、、、、、，取少量该混合溶液进行如下实验。 实验①：用洁净的铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，火焰为黄色； 实验②：向混合溶液中加入足量溶液后，有白色沉淀生成，过滤； 实验③：向②中得到的白色沉淀中加入足量盐酸，沉淀完全溶解，产生气泡； 实验④：向②过滤后的溶液加入硝酸银，产生白色沉淀。 根据上述实验，下列说法不正确的是 A．由实验①推断该混合溶液中一定含有 B．由实验②③推断该混合溶液中一定含有 C．由实验④可推断该混合溶液中一定含有 D．该混合溶液中一定不含有、、 4．下列关于物质或离子检验的推断正确的是 A．向酸性溶液中滴加X溶液，溶液褪色，则X溶液中一定有 B．向Y溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则Y溶液中一定含有 C．用铂丝蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，则Z溶液中一定没有 D．向W溶液中先滴加足量稀硝酸，无明显现象，再滴加溶液产生白色沉淀，则W溶液中一定含有 5．下列关于物质或离子检验的推断正确的是（    ） A．向X溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明X溶液中有Fe3+，无Fe2+ B．用盐酸酸化Y溶液，无现象，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则Y溶液中含有SO C．用玻璃棒蘸取Z溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰无紫色，则Z溶液中含有Na+，无K+ D．用盐酸酸化W溶液，无现象，再向其中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，则W溶液中含有Cl- 6．铋酸钠()是一种强氧化剂，不溶于冷水，在酸性条件下能把氧化成，下列推断错误的是 A．发生的离子反应为： B．“酸性条件”的“酸性”可以是硫酸的酸性条件 C．若有0.2 mol氧化产物生成，转移电子数为 D．可与浓盐酸发生反应 7．固体化合物X由3种元素组成，某学习小组进行了如下实验： 下列推断不正确的是 A．由现象1得出化合物X含有O元素 B．X的化学式NaCuO2 C．固体混合物Y的成分是Na和NaOH D．若X与浓盐酸反应产生黄绿色气体，则反应中X作氧化剂 二、解答题 8．为探究氯及其化合物的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验。 回答下列问题： (1)实验开始前应先进行的操作为___________；高锰酸钾与浓盐酸反应的化学方程式为___________。 (2)饱和食盐水的作用为___________；无水的作用是___________。 (3)证明氯气不具有漂白性的现象是___________。 (4)打开K3，乙中溶液逐渐由无色变为橙黄色(溶于水后，溶液的颜色呈橙黄色)，写出其中发生反应的离子方程式：___________。 (5)打开K4，丙中溶液逐渐由浅绿色变为棕黄色，写出其中发生反应的离子方程式：___________。 (6)打开K6，写出小烧杯中发生反应的离子方程式：___________。 9．氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取氢氧化钠的工艺流程示意图如下： 依据上图，完成下列填空： (1)工业食盐水中含CaCl2、MgCl2杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为____、____。 (2)如果粗盐中离子含量较高，必须填加钡试剂除去，最佳钡试剂可以是____。 A．Ba(OH)2     B．Ba(NO3)2         C．BaCl2 (3)为了有效地除去Ca2+、Mg2+、离子，加入试剂的合理顺序为_____。 A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入钡试剂 B．先加入NaOH，后加入钡试剂，再加入Na2CO3 C．先加入钡试剂，后加入NaOH，再加入Na2CO3 (4)氯碱工业的基础是电解饱和食盐水，该反应的化学方程式_______。 (5)电解滴酚酞的饱和食盐水时，氯气在_______极上产生，氢气在_______极上产生，_______极附近溶液先变红。 (6)检验氯气的方法_______。 10．钠是重要的化工原料，请回答下列问题： Ⅰ．某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备，进一步处理得到产品和，实验流程如图： (1)从A～E中选择合适的仪器制备，正确的连接顺序是________（按气流方向，用小写字母表示）。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞________或将其凹槽对准瓶颈小圆孔。 A． B． C． D．    E． (2)B中使用雾化装置的优点是________。 (3)生成的总反应的化学方程式为________。 Ⅱ．A为一种常见单质，B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色反应均为黄色。 (4)以上反应属于氧化还原的有________（写编号）。 (5)的化学方程式________。 (6)的离子方程式________。 11．生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌，培养后能提供，控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如图所示。 (1)氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿(已知：ZnS难溶于水，易溶于酸)。 ①反应1的离子方程式为__________________________________________________________； ②反应2中有S单质生成，离子方程式为______________________________________。 ③实验表明温度较高或酸性较强时金属离子的浸出率均偏低，其原因可能是______________________________。 ④在反应1和反应2两步反应过程中，化合价没有变化的元素是___________。 (2)氧化亚铁硫杆菌还可以对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到溶液，过程如图所示： 已知：总反应为 ①请写出过程Ⅱ的离子方程式_____________________________________________________。 ②已知将通入到溶液中，观察到溶液呈棕黄色。若在过程Ⅱ中，将换成，能否将转化为？请说明理由：_______________________________。 12．是一种重要的物质，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。 (1)性质分析：将投入到含有、、、、、离子的溶液中，反应完成后，上述离子数目几乎不变的是_________________(填离子符号)。 (2)制备：某同学在实验室模拟工业制备固体，其过程如下图所示。 向样液中加入后产生了一种无色无味的气体，该气体为___________。 (3)纯度测定。现有含有杂质的样品，某同学在实验室用如图装置(部分夹持仪器已省略)测定其杂质含量： 已知：碱石灰主要含有氧化钙和氢氧化钠 ①装置D的名称____________。 ②装置A的气密性检查方法_________________________________________________________。 ③装置C中和反应的化学方程式为_________________________________________。 ④3.9 g样品充分反应后，待装置冷却并读出装置F中水的体积，经折算，产生气体的质量为，则样品中的质量分数为_____________。 ⑤若无装置，测得样品中的质量分数会____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 13．亚氯酸钠()是一种高效、安全的水处理消毒剂和纸浆漂白剂。某化学小组以氯酸钠()、为原料制备亚氯酸钠。实验装置如图所示。 实验步骤如下： ⅰ.按图示组装仪器，并检查装置气密性； ⅱ.向甲中圆底烧瓶加入溶液和适量稀硫酸，水浴加热至，打开分液漏斗活塞，缓慢滴加，将甲中产生的经过乙通入丙中； ⅲ.反应结束后，将丙中溶液转移至蒸发皿中，________，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到晶体。 已知：①具有强氧化性、能与碱性溶液反应，水溶液易挥发； ②浓度较高时易爆炸； ③温度高于，受热易分解。 回答下列问题： (1)装置乙的作用是_________。 (2)步骤i中检查装置气密性的操作：关闭分液漏斗活塞，________________________，用热水浴微热圆底烧瓶，若丁中干燥管下端管口有气泡冒出，停止加热，冷却后导管内上升一段水柱并保持一段时间不下降，则证明装置气密性良好。 (3)步骤ⅱ甲中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为_______________________。缓慢滴加溶液的主要目的是__________________________(答2点)。 (4)丙中浓度和用量不宜过高，原因是_____________________。丙中冰水浴目的有防止受热分解、_____________。 (5)丁中烧杯内盛放的溶液可以为_________。(填字母) a．溶液    b．NaOH溶液    c．溶液    d．稀盐酸 (6)步骤ⅲ中横线上应填的实验操作为_____________。 (7)若实验消耗，得到，则本实验的产率为__________%。 14．碘化亚铁在常温下为灰黑色固体，易升华，可溶于水，具有潮解性，常用于医药，可由碘单质和还原铁粉在加热条件下制备得到。 Ⅰ．实验室用上面装置制备碘化亚铁。(已知焦性没食子酸的碱性溶液可吸收) (1)若无盛装碱石灰的装置，铁粉会发生副反应，请写出其化学方程式：________________。 (2)硬质玻璃管直接接入收集器而不用细导管连接的原因是________________________。 (3)试剂a的名称为________________________________________。 Ⅱ．化学兴趣小组为了探究的还原性，进行了如下实验：取一定量的溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。同学们对溶液变成黄色的原因提出了不同的看法：甲同学认为：是因为被氧化成；乙同学认为：是因为被氧化成。 随后化学兴趣小组进行如下实验进行验证。 实验步骤 现象 结论 ①取少量黄色溶液于试管中，滴加淀粉溶液 试管中溶液变蓝色 甲同学观点正确 ②取少量黄色溶液于试管中，滴加KSCN溶液 _________ 乙同学观点不正确 (4)上述实验②中现象为________________________________。化学兴趣小组得到的结论：的还原性________的还原性(填“＞”、“＜”或“=”)。 (5)依据(4)中所得结论，往含的溶液中通入8.96L标准状况下的氯气，充分反应，请写出该反应的离子方程式：________________________________。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $