【精品解析】高考二轮复习知识点:氯离子的检验

文档属性

名称 【精品解析】高考二轮复习知识点:氯离子的检验
格式 zip
文件大小 309.6KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 化学
更新时间 2023-07-27 21:23:11

文档简介

高考二轮复习知识点:氯离子的检验
一、选择题
1.(2021·浙江)下列方案设计、现象和结论都正确的是(  )
  目的 方案设计 现象和结论
A 检验某无色溶液中是否含有NO 取少量该溶液于试管中,加稀盐酸酸化,再加入FeCl2溶液 若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体,则该溶液中含有NO
B 探究KI与FeCl3反应的限度 取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管中,加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液 若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度
C 判断某卤代烃中的卤素 取2 mL卤代烃样品于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热,再滴加AgNO3溶液 若产生的沉淀为白色,则该卤代烃中含有氯元素
D 探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性 取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀 H2SO4后水浴加热5 min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热 若没有生成砖红色沉淀 ,则蔗糖在酸性水溶液中稳定
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断;氯离子的检验;蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A.原溶液中存在硝酸根可以和Fe2+反应生成Fe3+,故不能验证原溶液中含有亚硝酸根,A不符合题意;
B.向KI溶液中滴加FeCl3,若FeCl3没有剩余说明反应是完全的,因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明该反应是有限度的,B符合题意;
C.溶液中加入KOH后体系中剩余大量的OH-,再加入硝酸银溶液后OH-也可以使Ag+生产白色沉淀,C不符合题意;
D.蔗糖为二糖,在酸性条件下可以水解生产单糖,验证单糖中是否存在醛基,应向水解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.二价亚铁离子变为三价铁离子,主要说明含有氧化性的离子,但是不一定是亚硝酸根还有可能是硝酸根离子
B.碘离子的量是过量的,若不是可逆反应,不存在三价铁离子,但是最终加入硫氰化钾溶液后,溶液变为红色说明有三价铁离子因此说明反应有限度
C.检验氯离子时需要进行加入硝酸酸化
D.检验醛基时需要碱性环境,水解后加入氢氧化钠调节溶液为碱性
2.(2023·毕节模拟)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A.水质检验员先加稀HNO3后滴加AgNO3溶液检验自来水中氯离子的存在
B.科技考古研究员利用和两种核素的测定分析古代人类的食物结构
C.测试工程师可测出钢中Mn,C,Al,V等元素组成及含量确定合金钢等级
D.电子工业高级技工用覆铜板制作印刷电路板常用氯化亚铁溶液作为腐蚀液
【答案】D
【知识点】氯离子的检验;合金及其应用;铜及其化合物
【解析】【解答】A.先加稀HNO3后滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则自来水中含氯离子,A不符合题意;
B.和两种核素的半衰期稳定,因此可用来分析古代人类的食物结构,B不符合题意;
C.钢中含有Mn、C、Al、V等元素,故测试工程师可测出钢中Mn、C、Al、V等元素组成及含量确定合金钢等级,C不符合题意;
D.用覆铜板制作印刷电路板常用氯化铁溶液作为腐蚀液,氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.先加硝酸排除碳酸根等离子的干扰,再滴加硝酸银产生白色沉淀,说明含有氯离子;
B.和两种核素的半衰期稳定;
C.不同的合金钢Mn、C、Al、V等元素含量不同。
3.(2021·台州模拟)下列说法错误的是(  )
A.向 和 ,固体中分别滴加几滴水,可通过温度变化鉴别两者
B.将火柴头没入水中,片刻后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银和稀硝酸可检验其中的氯元素
C.将镀锌铁皮放入稀硫酸,待产生氢气的速率突然减小,可以判断锌镀层已反应完全
D.可以先用甘油洗,再用水洗的方法处理受溴腐蚀致伤的伤口
【答案】B
【知识点】氯离子的检验;化学实验安全及事故处理;物质的检验和鉴别;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.碳酸钠溶于水的过程为放热过程,放出的热量使溶液温度升高,碳酸氢钠溶于水的过程为吸热过程,吸收热量会使溶液温度降低,则向碳酸钠和碳酸氢钠固体中分别滴加几滴水,可通过温度变化鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,故A不符合题意;
B.若火柴头中含有氯酸盐,不能电离出氯离子,则将火柴头没入水中,片刻后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银和稀硝酸,溶液中没有实验现象产生,无法检验火柴头中是否含有氯元素,故B符合题意;
C.将镀锌铁皮放入稀硫酸,锌的金属性强于铁,在稀硫酸中反应的速率快于铁,若产生氢气的速率突然减小,说明锌镀层已反应完全,故C不符合题意;
D.溴对皮肤有强烈的腐蚀作用,当溴沾到皮肤上,应先用甘油洗涤溶解溴,再用水洗的方法除去溴的甘油溶液,减少对皮肤的伤害,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.利用溶解时的吸热放热进行判断
B.火柴中是氯酸钾不是氯化钾此法不能鉴别氯元素,应该是加热后加水溶解过滤再加入硝酸银
C.镀锌铁皮形成原电池,速率加快,当锌消耗完时不能形成原电池速率下降
D.溴在甘油中的溶解度大,因此可以用甘油洗
4.(2021·义乌模拟)下列方案设计、现象和结论都正确的是(  )
选项 目的 方案设计 现象和结论
A 探究Cu(OH)2和Mg(OH)2溶解度大小 向氢氧化钠溶液中先加入少量MgCl2溶液,充分反应后再加入少量CuSO4溶液 先产生白色沉淀,后产生蓝色沉淀,则证明Cu(OH)2比Mg(OH)2难溶
B 检验铁与水蒸气反应中有三价铁 取少量铁与水蒸气反应后的固体,先加入稀盐酸再加KSCN溶液 若溶液变血红色,则有三价铁,若不变血红色则无三价铁
C 检验牙膏中是否有甘油 取少量该牙膏于试管中,加入适量蒸馏水,搅拌静置后,取上层清液,加入适量新制Cu(OH)2,观察现象 若产生绛蓝色沉淀,则该牙膏中含有甘油
D 检验火柴头中的氯元素 摘下几根火柴头,将火柴头浸于水中,片刻后取少量溶液于试管中,加硝酸酸化的AgNO3和NaNO2 若观察到白色沉淀,则含氯元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;氯离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.NaOH溶液过量,加入少量CuSO4溶液,Cu2+直接与OH-反应生成Cu(OH)2沉淀,该现象不能证明Cu(OH)2比Mg(OH)2难溶,A项不符合题意;
B.若Fe过量,酸性溶液中Fe与Fe3+反应,则加KSCN溶液不变红,不能说明不含铁离子,B项不符合题意;
C.甘油是丙三醇,与新制Cu(OH)2反应生成绛蓝色溶液,C项不符合题意;
D.火柴头中含有氯元素的物质是KClO3,检验氯元素需加NaNO2将 转化为Cl-,然后加入硝酸和硝酸银溶液,出现白色沉淀,则证明火柴头中含有氯元素,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.应该向氢氧化钠中加入过量的氯化镁再加入硫酸铜即可证明
B.应该考虑铁粉是否反应完全,应该用少量的铁粉与水蒸气充分反应
C.现象描述错误,多羟基醇与氢氧化铜悬浊液得到的是绛蓝色 溶液
D.利用亚硝酸钠的还原性以及氯酸钾的氧化性将氯酸钾中的氯元素转化为氯离子即可实验
5.(2020·柯桥模拟)下列有关实验说法,不正确的是(  )
A.硝酸不慎溅到手上,先用大量水冲洗,再用碳酸氢钠稀溶液冲洗
B.将两块未擦去氧化膜的铝片分别投入到 1mol L -1CuSO4 溶液和 1mol L -1CuCl2 溶液中,一段时间后,在CuCl2 溶液中铝片表面能观察到明显的反应现象
C.在“火柴头中氯元素的检验”实验中,摘下几根未燃过的火柴头,将其浸于水中,稍后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸后,即可判断火柴头中有氯离子的存在
D.从 Na2S2O3 和 H2SO4 两溶液相混合开始计时,到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束,通过比较记录所需时间,可判断反应速率的大小
【答案】C
【知识点】化学反应速率;氯离子的检验;铝的化学性质;化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A.硝酸溅到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后用碳酸氢钠稀溶液冲洗,将剩余的硝酸反应掉,A不符合题意;
B.CuSO4和CuCl2溶液中铜离子水解,溶液显酸性,能先与氧化铝反应,去除氧化膜后,活泼的铝与酸反应会产生气体,同时铝也置换出铜,有红色物质析出,B不符合题意;
C.燃烧后氯元素以氯化物的形式存在,可以利用AgNO3溶液和稀硝酸检验氯离子,具体操作为:将燃烧后的火柴头用少量蒸馏水浸泡,片刻后取少量溶液于试管中,向溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,说明氯元素是以氯离子形式存在,C符合题意;
D.测定Na2S2O3溶液跟稀H2SO4反应的速率,以两溶液混合时开始计时,到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束计时,根据所需要的时间判断反应速率的大小,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.硝酸具有很强的腐蚀性,要注意使用安全;
B.Cu2++2H2O=Cu(OH)2+2H+、Al2O3+6H+=2Al3++3H2,2Al +6H+=2Al3++3H2↑;
C.注意检验过程的规范性;
D.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O。
6.(2020·崇明模拟)下列相关实验的叙述中正确的是(  )
A.在胆矾溶液中滴入少许烧碱溶液,再加入有机物加热可验证含醛基类物质
B.实验室测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,需要进行的称量操作一定为4次
C.为验证氯乙烷中含氯,将其与氢氧化钠溶液混合加热后再滴入硝酸银溶液
D.需要约480mL0.100mol/L的NaOH溶液,配制时可准确称量NaOH2.000g
【答案】D
【知识点】氯离子的检验;铜及其化合物;蒸发和结晶、重结晶;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.胆矾溶液显酸性,在胆矾溶液中滴入少许烧碱溶液,得到的溶液中碱没有过量,而醛基的检验需要在碱性溶液中进行,因此实验不能成功,故A不符合题意;
B.在硫酸铜结晶水含量的测定实验中,实验中的加热、冷却、称量的操作步骤要重复进行,直至连续两次称量的差不超过0.1 g为止,一般情况下,结晶水含量测定时称量次数不得少于4次,故B不符合题意;
C.氯乙烷在氢氧化钠溶液中水解生成氯离子,检验氯离子,应在酸性条件下进行,否则生成AgOH而影响实验,因此滴加硝酸银之前,需要用硝酸中和氢氧化钠,故C不符合题意;
D.配制480 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,需要选择500mL容量瓶,NaOH的质量m=nVM=0.5L×0.1mol/L×40g/mol=2.000g,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题的易错点为AC,要注意物质的检验对溶液酸碱性的要求。
7.(2020·崇明模拟)对溶液中下列离子进行检验,正确的操作是(  )
A.NH4+:取样,加入氢氧化钠溶液,即产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
B.SO42-:取样,加入足量的盐酸无现象,再滴入氯化钡溶液有白色沉淀产生
C.Fe2+:取样,滴入硫氰化钾溶液无现象,再加入过量的氯水,溶液呈血红色
D.Cl-:取样,滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的硫酸沉淀不消失
【答案】B
【知识点】铵离子检验;氯离子的检验;硫酸根离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.氨气极易溶于水,在某溶液中加入氢氧化钠溶液,需要加热,使氨气逸出,才能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(氨气),故A不符合题意;
B.硫酸钡为不溶于水、不溶于酸的白色沉淀,则检验硫酸根离子的方法为:取少量溶液于试管中,加入稀盐酸,没有明显现象,排除SO32-、CO32-,再加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,则证明溶液中有SO42-,故B符合题意;
C.氯水具有氧化性,可氧化亚铁离子,则检验是否含亚铁离子,先加KSCN,无明显现象,再加氯水,溶液呈血红色,但氯水不能过量,过量的氯水能将KSCN氧化,溶液又变成无色,故C不符合题意;
D.滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的硫酸沉淀不消失,该白色沉淀可能为硫酸银,原溶液中不一定含Cl-,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点为C,要注意氯水具有强氧化性和漂白性,过量的氯水能将血红色溶液氧化褪色。
8.(2020·张家口模拟)下列实验中,依据实验操作及现象得出的结论正确的是(  )
选项 操作 现象 结论
A 将少量BaSO4固体用饱碳酸钠溶液浸泡,过滤后向滤渣中加入HCl 滤渣溶解,并产生气泡 Ksp(BaCO3)B 足量双氧水滴入酸性高锰酸钾溶液中 溶液褪色 H2O2具有漂白性
C 向溶液X中通入氯化氢气体 生成白色沉淀 溶液X中一定含有Ag+
D 常温下,用pH计测定0.1mol L-1NH4CN溶液的pH pH=8.6 电离平衡常数:K(NH3 H2O)>K(HCN)
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;氯离子的检验;电离平衡常数
【解析】【解答】A.滤渣溶解,并产生气泡,说明沉淀为碳酸钡;饱和碳酸钠溶液中碳酸根浓度较大,导致碳酸根离子和钡离子浓度商大于碳酸钡溶度积,使硫酸钡沉淀转化为碳酸钡,但据此无法判断Ksp(BaCO3)和Ksp(BaSO4)的大小关系,实际上Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),故A不符合题意;
B.溶液褪色说明高锰酸钾被双氧水还原,体现了双氧水的还原性,故B不符合题意;
C.若原溶液中含有SiO32-,通入氯化氢也会产生白色沉淀硅酸,故C不符合题意;
D.NH4CN溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于NH4+的水解程度,所以电离平衡常数:K(NH3 H2O)>K(HCN),故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.根据沉淀转化分析;
B.根据氧化还原反应分析;
C.SiO32-与H+生成H2SiO3沉淀;
D.根据CN-的水解程度和NH4+的水解程度大小分析。
9.(2019·四川模拟)某白色固体混合物,为了鉴定其成分进行如下实验:
①取少量样品加足量水充分混合,观察到气体产生,反应后仍有部分固体未溶解,过滤;
②滤渣加入足量NaOH溶液,滤渣溶解;
③滤液中加足量稀硝酸酸化,再加几滴AgNO3溶液,产生白色沉淀。该白色粉末可能是()
A.AlCl3和NH4HCO3 B.AlBr3和NaHCO3
C.Ba(OH)2和(NH4)2CO3 D.CaCl2和(NH4)2SO3
【答案】A
【知识点】氯离子的检验;镁、铝的重要化合物;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】实验①说明反应产生了气体和沉淀;实验②说明产生的沉淀能与NaOH溶液反应,故实验①中产生的沉淀为Al(OH)3,则原固体混合物中含有Al3+;实验③滴加稀硝酸酸化,再加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明原固体混合物中含有Cl-;综合实验①②③可知,A符合题意;
故答案为:A
【分析】根据各个实验过程中的现象确定固体混合物中可能含有的物质,实验现象分析过程中,应注意所加试剂对后续实验造成的影响。
二、非选择题
10.(2022·绍兴模拟)结晶水合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验:
请回答:
(1)组成X的元素除H、O外还有    ,X的化学式为    。
(2)溶液D中属于盐的成分是     ( 用化学式表示);若溶液C中滴入少量氨水,则首先参与反应的微粒是   
(3)请写出E →F化学方程式   。
(4)设计实验方案确定溶液H中的阴离子   。
【答案】(1)Cu、Cl;CuCl2 2H2O
(2)NH4NO3、Ag(NH3)2NO3、Cu(NH3)4(NO3)2;H+
(3)2CuCl2Cl2+2CuCl
(4)取少量H溶液,滴加酚酞,若变红,则含有OH-;另取少量H溶液,加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则含有Cl-
【知识点】氯离子的检验;复杂化学式的确定
【解析】【解答】由实验Ⅰ可知,溶液C中加入过量氨水,生成蓝色沉淀D,则D中含有[Cu(NH3)4]2+,X中含有铜元素;白色沉淀B为AgCl,n(AgCl)=,20mL1.0mol/L盐酸中所含Cl-的物质的量为0.02mol,则X中所含Cl-的物质的量为0.04mol-0.02mol=0.02mol,从而得出X中含有CuCl2,其物质的量为0.01mol。
由实验Ⅱ可知,结晶水的质量为1.71g-1.35g=0.36g,物质的量为,CuCl2的物质的量为0.01mol,生成Cl2的物质的量为,则固体G为CuCl。综合实验Ⅰ、Ⅱ,X的化学式为CuCl2 2H2O。
(1)由以上分析可知,组成X的元素除H、O外还有Cu、Cl,X的化学式为CuCl2 2H2O。答案为:Cu、Cl;CuCl2 2H2O;
(2)由分析可知,溶液C中含有过量的AgNO3、Cu(NO3)2、HNO3等,加入过量氨水,AgNO3最终生成Ag(NH3)2NO3,Cu(NO3)2最终生成Cu(NH3)4(NO3)2,另外还有NH4NO3生成,则溶液D中属于盐的成分是NH4NO3、Ag(NH3)2NO3、Cu(NH3)4(NO3)2;若溶液C中滴入少量氨水,则首先与HNO3反应,所以首先参与反应的微粒是H+。答案为:NH4NO3、Ag(NH3)2NO3、Cu(NH3)4(NO3)2;H+;
(3)由分析知,E为CuCl2、F为Cl2,则E →F化学方程式为2CuCl2Cl2+2CuCl。答案为:2CuCl2Cl2+2CuCl;
(4)固体G为CuCl,加入过量氨水,则溶液H中所含阴离子可能为Cl-、OH-,确定溶液H中的阴离子的方法是:取少量H溶液,滴加酚酞,若变红,则含有OH-;另取少量H溶液,加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则含有Cl-。答案为:取少量H溶液,滴加酚酞,若变红,则含有OH-;另取少量H溶液,加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则含有Cl-。
【分析】
(1)依据实验现象及物质的量进行计算;
(2)注意化学反应的先后顺序;
(3)正确书写化学方程式;
(4)利用OH-和Cl-的检验方法。
11.(2021·盐城模拟)水合肼(N2H4 H2O)常用作航天器燃料,也广泛应用于医药生产。实验室制取水合肼,并模拟处理铜氨{[Cu(NH3)4]2+}废液回收铜粉的实验流程如图:
(1)反应Ⅰ中温度升高时易产生副产物NaClO3。为提高NaClO产率,实验中可采取的措施有___
A.反应容器浸入热水中
B.适当减慢通入Cl2的速率
C.不断搅拌溶液
(2)①NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼的离子方程式为   。
②合成过程中需控制 ≈ ,比理论值 略大的原因是   。
(3)检验分离出水合肼后的溶液中Cl-的实验操作是   。
(4)铜粉沉淀率与水合肼溶液浓度的关系如图所示。请设计由铜氨废液回收铜粉的实验方案:取一定量5mol L-1水合肼溶液,   ,静置、过滤、洗涤、干燥。
实验中可选用的试剂:5mol L-1水合肼溶液、2mol L-1硫酸、2mol L-1NaOH溶液、铜氨废液、蒸馏水。
已知:2[Cu(NH3)4]2++N2H4 H2O+4OH- 2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O。
【答案】(1)B;C
(2)CO(NH2)2+ClO-+2OH-=N2H4 H2O+Cl-+CO ;适当增加还原剂CO(NH2)2用量,减少生成物水合肼的氧化损耗量,为反应Ⅱ提供更多的反应物水合肼
(3)取少量合成后的溶液,向其中加入稀硝酸至不再产生气泡,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀
(4)加入蒸馏水稀释至3mol L-1~3.25mol L-1,加入适量2mol L-1NaOH溶液。边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2mol L-1硫酸吸收反应中放出的NH3,直至溶液中无气泡产生,停止滴加
【知识点】氧化还原反应;氯离子的检验;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)NaOH溶液与Cl2在一定温度下反应生成NaClO、NaCl,该反应为放热反应,温度升高时易产生副产物NaClO3,为提高NaClO产率,可适当减慢通入Cl2的速率以减缓反应速率,或者不断搅拌溶液增大热量散失速率,故答案为:BC;
(2)①NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼的过程中,Cl元素化合价由+1降低至-1,N元素化合价由-3升高至-2,反应过程中溶液为碱性,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知反应方程式为CO(NH2)2+ClO-+2OH-=N2H4 H2O+Cl-+CO ;
②N2H4 H2O中N元素化合价为-2,具有还原性,能够被NaClO氧化,N2H4 H2O被氧化会导致N2H4 H2O产率降低,因此通过增大CO(NH2)2的量防止N2H4 H2O被氧化,故答案为:适当增加还原剂CO(NH2)2用量,减少生成物水合肼的氧化损耗量,为反应Ⅱ提供更多的反应物水合肼;
(3)检验Cl-的试剂为硝酸银溶液,但硝酸银同时能与N2H4 H2O反应生成难溶物会干扰Cl-检验,因此可加入稀硝酸将N2H4 H2O氧化为N2,然后再加入硝酸银进行检验,故答案为:取少量合成后的溶液,向其中加入稀硝酸至不再产生气泡,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀;
(4)由图可知,当水合肼溶液浓度为3.0~3.25mol/L时铜粉沉淀率最高,因此可利用3.0~3.25mol/L的水合肼溶液与铜氨废液在碱性并加热条件下反应回收铜粉,反应过程中生成NH3、N2,NH3不能排放至空气中,可利用2mol L-1硫酸吸收,当溶液中不再生成N2时,说明铜氨废液回收基本完全,故答案为:加入蒸馏水稀释至3mol L-1~3.25mol L-1,加入适量2mol L-1NaOH溶液。边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2mol L-1硫酸吸收反应中放出的NH3,直至溶液中无气泡产生,停止滴加。
【分析】(1) 反应Ⅰ中温度升高时易产生副产物NaClO3 ,因此可以适当的控制氯气的通入速率以及进行不断的搅拌防止温度过高
(2)① 根据反应物和生成物即可写出离子方程式②次氯酸根具有氧化性可以氧化水合肼,增大尿素的量降低对水合肼的氧化作用
(3)检验氯离子应该用硝酸酸化再加入硝酸银溶液
(4)根据图示找出铜粉沉淀率最高的水合肼的浓度。根据方程式加入反应物进行加热,用硫酸吸收逸出的氨气即可
12.(2021·四川模拟)二氯化一氯五氨合钴(III),化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2,常温下为紫红色固体,某化学实验小组设计合成了该物质,并对其组成进行了分析:
(1)I.合成:将适量NH4Cl溶于浓氨水,分多次加入研细的CoCl2·6H2O,生成黄红色的沉淀[Co(NH3)6]Cl2,不断搅拌下缓慢滴加30%的H2O2和过量浓盐酸(以上操作在通风橱内进行),产生深红色的沉淀[Co(NH3)5H2O]Cl3,将混合物放在约85℃的水浴上加热约20min,冷却至室温后过滤,冰水洗涤后烘干,最后得到紫红色固体。
写出黄红色沉淀转化为深红色沉淀的化学方程式   。
(2)已知合成过程中存在[Co(NH3)5H2O]3++Cl- [Co(NH3)5Cl]2++H2O的转化反应(该反应吸热),为探究盐酸用量与反应温度对该合成产率的影响,该小组运用控制变量法分别设计了对照试验,所得数据如下表所示:
序号 盐酸浓度/mol·L-1 产量/g 产率/% 序号 反应温度/℃ 产量/g 产率/%
1 12.0 3.85 81.3 1 75.0 3.02 63.8
2 6.0 2.99 63.4 2 80.0 3.08 65.0
3 4.0 2.82 59.7 3 85.0 3.33 70.2
4 2.0 2.25 47.6 4 90.0 3.11 65.6
5 1.0 2.04 43.0 5 95.0 2.91 61.5
①从平衡移动的角度分析盐酸浓度对于产率的影响   。
②通过表格数据可知温度控制在   左右较为适宜,原因是   。
(3)洗涤沉淀所用的玻璃仪器除烧杯外还有   ,检验沉淀是否洗净所需要的试剂为   。
(4)II.测定NH3组成。称取0.3g试样溶解于锥形瓶中,再加入浓NaOH溶液并加热,将产生的氨气全部通入30.00mL0.5mol/LHCl标准溶液充分吸收后,以酚酞为指示剂,用0.5mol/LNaOH标准溶液滴定剩余的HCl,共用去标准溶液19.00mL。
滴定终点的现象为   。
(5)计算样品中NH3的质量分数为   %(保留一位小数)。
【答案】(1)2[Co(NH3)6]Cl2+H2O2+4HCl(浓)=2[Co(NH3)5H2O]Cl3+2NH4Cl
(2)其他条件相同时,随着HCl浓度增大,c(Cl-)增大,转化反应平衡正向移动,产率提高;85℃;温度过低,反应正向进行程度小,温度过高,反应物浓氨水、浓盐酸易挥发
(3)漏斗、玻璃棒;硝酸银溶液、稀硝酸
(4)滴入最后一滴标准溶液,待测液由无色变为浅红色,且30 s不变色
(5)31.2
【知识点】氯离子的检验;探究物质的组成或测量物质的含量;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1) 黄红色沉淀转化为深红色沉淀的化学方程式为2[Co(NH3)6]Cl2+H2O2+4HCl(浓)=2[Co(NH3)5H2O]Cl3+2NH4Cl;
(2) ①转化反应中盐酸浓度越大,氯离子浓度越大,根据反应氯离子浓度增大,平衡正向移动,有利于生成[Co(NH3)5Cl]2+,产率越大;
②由表格数据可知,温度在85℃时产率最大,温度过低或过高产率都有所减小,所以85℃左右较为适宜,原因温度过低,反应正向进行程度小,温度过高,反应物浓氨水、浓盐酸易挥发;
(3)洗涤沉淀需要在漏斗中进行,故除烧杯外的玻璃仪器还有玻璃棒(引流作用)、漏斗;得到紫红色固体后,滤液中有Cl-,洗涤沉淀检验是否洗净可以检验洗涤液中是否还有Cl-,用硝酸银溶液和稀硝酸;
(4)滴定终点的现象为滴入最后一滴标准溶液时,溶液由无色变成浅粉色,且30s不褪色,则达到滴定终点;
(5)氢氧化钠标准溶液滴定的是NH3和HCl反应后剩下的HCl,用总的HCl的量减去剩下的即可求出NH3消耗的HCl的量,nHCl剩=0.5×19×10-3mol,n总HCl=30×0.5×10-3mol,nNH3反应的HCl=n总-n剩=11×0.5×10-3mol=n(NH3), , 。
【分析】(1)根据反应物和生成物即可写出方程式
(2)① 根据表格数据即可找出关系,氯离子浓度越大平衡右移产率越高②据温度对产率的影响即可判断
(3)洗涤主要是洗涤表面的氯离子,一般氯离子利用硝酸银和硝酸进行检验,洗涤时需要用漏斗和玻璃棒以及烧杯和铁架台等仪器
(4)氯化铵和盐酸的混合溶液显酸性,利用酚酞作指示剂现象是无色变为红色,半分钟不变色即可
(5)根据利用氢氧化钠消耗的盐酸与总的盐酸的差值即可计算与氨气反应的盐酸即可求出氨气的量即可即可计算出质量分数
13.(2018·兰州模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,在农药、制药行业中用途广泛。实验室利用SO2、Cl2和 SCl2制备 SOCl2,部分装置如下图所示:
已知:①SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有气体产生。
②SOCl2沸点为77℃,SCl2的沸点为 50 ℃。
请回答:
(1)实验室制取SOCl2的反应方程式为   。
(2)实验室制取SOCl2在三颈烧瓶中合成,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→    →①,   →②(某些仪器可以重复使用)。
(3)使用冷凝管的作用是   ;冷凝管上连接的干燥管的作用是    。
(4)实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离实验操作名称是   。
(5)若反应中消耗的Cl2的体积为896mL (已折算为标准状况,SO2足量) 最后得到纯净的SOCl26.76g,则SOCl2的产率为   (保留二位有效数字)。
(6)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡静置得到无色溶液,检验溶液中存在Cl-的方法是   。
【答案】(1)SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2
(2) → →⑨→⑩;⑦→⑨→⑩
(3)冷凝、回流 SCl2 和 SOCl2;吸收逸出的 Cl2、 SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置使 SOCl2 水解
(4)蒸馏(或分馏)
(5)71%
(6)取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3 溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有 Cl-
【知识点】氯气的实验室制法;氯离子的检验;二氧化硫的性质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由已知结合图示信息,实验室利用SO2、Cl2和SCl2制备SOCl2使用活性炭作催化剂,化学方程式为:SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2。
(2)实验室利用SO2、Cl2和SCl2制备SOCl2,在三颈烧瓶中合成,三颈烧瓶中盛着液态SCl2和催化剂活性炭;⑥为制取Cl2装置,经饱和食盐水除杂和浓硫酸干燥后的氯气进入三颈烧瓶中,故⑥→ → →⑨→⑩→①;⑦为制取SO2装置,经浓硫酸干燥后的SO2进入三颈烧瓶中,故⑦→⑨→⑩→②。
(3)由已知②SOCl2沸点为77℃,SCl2的沸点为50℃可得,SOCl2与SCl2沸点低,容易挥发,所以使用冷凝管的作用是冷凝、回流SCl2和SOCl2。Cl2和SO2都是有毒气体,SOCl2遇水剧烈反应,所以冷凝管上连接的干燥管内盛碱石灰可以吸收逸出的Cl2、SO2,并防止空气中的水蒸气进入反应装置使SOCl2水解。
(4)已知SOCl2沸点为77℃,SCl2的沸点为50℃,所以实验结束后,可采用蒸馏(或分馏)方法即可将其分离。
(5)标准状况下896mLCl2的物质的量为:0.896L÷22.4L/mol=0.04mol,由SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2可得,理论上生成SOCl2:2×0.04mol=0.08mol,质量为:0.08mol×119g/mol=9.52g,所以SOCl2的产率为:6.76g÷9.52g×100%≈71%(保留二位有效数字)。
(6)因为制得的SOCl2不纯,取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡静置得到无色溶液中,可能存在的碳酸根离子,碳酸氢根离子、亚硫酸根离子与过量的氢氧化钠等,所以可用硝酸酸化除去可能存在的碳酸根离子,碳酸氢根离子与过量的氢氧化钠,可用硝酸钡溶液除去过量的亚硫酸根离子等,故检验溶液中存在Cl-的方法可以是:取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。
【分析】(1)实验室用SO2、Cl2和SCl2在活性炭作用下反应生成SOCl2,据此写出反应的化学方程式;
(2)根据SO2、Cl2的制备确定实验装置的连接;
(3)冷凝管的作用是冷凝回流;干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入,导致SOCl2水解;
(4)实验结束后,三颈烧瓶内的物质为SOCl2和SCl2,二者的沸点不同,可用蒸馏分离;
(5)根据公式计算反应消耗的n(Cl2),结合反应的化学方程式计算SOCl2的理论产量,再结合公式计算产率;
(6)SOCl2与NaOH反应后所得溶液中可能含有SO32-的干扰,对Cl-检验之前,应先排除干扰;
1 / 1高考二轮复习知识点:氯离子的检验
一、选择题
1.(2021·浙江)下列方案设计、现象和结论都正确的是(  )
  目的 方案设计 现象和结论
A 检验某无色溶液中是否含有NO 取少量该溶液于试管中,加稀盐酸酸化,再加入FeCl2溶液 若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体,则该溶液中含有NO
B 探究KI与FeCl3反应的限度 取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管中,加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液 若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度
C 判断某卤代烃中的卤素 取2 mL卤代烃样品于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热,再滴加AgNO3溶液 若产生的沉淀为白色,则该卤代烃中含有氯元素
D 探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性 取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀 H2SO4后水浴加热5 min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热 若没有生成砖红色沉淀 ,则蔗糖在酸性水溶液中稳定
A.A B.B C.C D.D
2.(2023·毕节模拟)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A.水质检验员先加稀HNO3后滴加AgNO3溶液检验自来水中氯离子的存在
B.科技考古研究员利用和两种核素的测定分析古代人类的食物结构
C.测试工程师可测出钢中Mn,C,Al,V等元素组成及含量确定合金钢等级
D.电子工业高级技工用覆铜板制作印刷电路板常用氯化亚铁溶液作为腐蚀液
3.(2021·台州模拟)下列说法错误的是(  )
A.向 和 ,固体中分别滴加几滴水,可通过温度变化鉴别两者
B.将火柴头没入水中,片刻后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银和稀硝酸可检验其中的氯元素
C.将镀锌铁皮放入稀硫酸,待产生氢气的速率突然减小,可以判断锌镀层已反应完全
D.可以先用甘油洗,再用水洗的方法处理受溴腐蚀致伤的伤口
4.(2021·义乌模拟)下列方案设计、现象和结论都正确的是(  )
选项 目的 方案设计 现象和结论
A 探究Cu(OH)2和Mg(OH)2溶解度大小 向氢氧化钠溶液中先加入少量MgCl2溶液,充分反应后再加入少量CuSO4溶液 先产生白色沉淀,后产生蓝色沉淀,则证明Cu(OH)2比Mg(OH)2难溶
B 检验铁与水蒸气反应中有三价铁 取少量铁与水蒸气反应后的固体,先加入稀盐酸再加KSCN溶液 若溶液变血红色,则有三价铁,若不变血红色则无三价铁
C 检验牙膏中是否有甘油 取少量该牙膏于试管中,加入适量蒸馏水,搅拌静置后,取上层清液,加入适量新制Cu(OH)2,观察现象 若产生绛蓝色沉淀,则该牙膏中含有甘油
D 检验火柴头中的氯元素 摘下几根火柴头,将火柴头浸于水中,片刻后取少量溶液于试管中,加硝酸酸化的AgNO3和NaNO2 若观察到白色沉淀,则含氯元素
A.A B.B C.C D.D
5.(2020·柯桥模拟)下列有关实验说法,不正确的是(  )
A.硝酸不慎溅到手上,先用大量水冲洗,再用碳酸氢钠稀溶液冲洗
B.将两块未擦去氧化膜的铝片分别投入到 1mol L -1CuSO4 溶液和 1mol L -1CuCl2 溶液中,一段时间后,在CuCl2 溶液中铝片表面能观察到明显的反应现象
C.在“火柴头中氯元素的检验”实验中,摘下几根未燃过的火柴头,将其浸于水中,稍后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸后,即可判断火柴头中有氯离子的存在
D.从 Na2S2O3 和 H2SO4 两溶液相混合开始计时,到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束,通过比较记录所需时间,可判断反应速率的大小
6.(2020·崇明模拟)下列相关实验的叙述中正确的是(  )
A.在胆矾溶液中滴入少许烧碱溶液,再加入有机物加热可验证含醛基类物质
B.实验室测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,需要进行的称量操作一定为4次
C.为验证氯乙烷中含氯,将其与氢氧化钠溶液混合加热后再滴入硝酸银溶液
D.需要约480mL0.100mol/L的NaOH溶液,配制时可准确称量NaOH2.000g
7.(2020·崇明模拟)对溶液中下列离子进行检验,正确的操作是(  )
A.NH4+:取样,加入氢氧化钠溶液,即产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
B.SO42-:取样,加入足量的盐酸无现象,再滴入氯化钡溶液有白色沉淀产生
C.Fe2+:取样,滴入硫氰化钾溶液无现象,再加入过量的氯水,溶液呈血红色
D.Cl-:取样,滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的硫酸沉淀不消失
8.(2020·张家口模拟)下列实验中,依据实验操作及现象得出的结论正确的是(  )
选项 操作 现象 结论
A 将少量BaSO4固体用饱碳酸钠溶液浸泡,过滤后向滤渣中加入HCl 滤渣溶解,并产生气泡 Ksp(BaCO3)B 足量双氧水滴入酸性高锰酸钾溶液中 溶液褪色 H2O2具有漂白性
C 向溶液X中通入氯化氢气体 生成白色沉淀 溶液X中一定含有Ag+
D 常温下,用pH计测定0.1mol L-1NH4CN溶液的pH pH=8.6 电离平衡常数:K(NH3 H2O)>K(HCN)
A.A B.B C.C D.D
9.(2019·四川模拟)某白色固体混合物,为了鉴定其成分进行如下实验:
①取少量样品加足量水充分混合,观察到气体产生,反应后仍有部分固体未溶解,过滤;
②滤渣加入足量NaOH溶液,滤渣溶解;
③滤液中加足量稀硝酸酸化,再加几滴AgNO3溶液,产生白色沉淀。该白色粉末可能是()
A.AlCl3和NH4HCO3 B.AlBr3和NaHCO3
C.Ba(OH)2和(NH4)2CO3 D.CaCl2和(NH4)2SO3
二、非选择题
10.(2022·绍兴模拟)结晶水合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验:
请回答:
(1)组成X的元素除H、O外还有    ,X的化学式为    。
(2)溶液D中属于盐的成分是     ( 用化学式表示);若溶液C中滴入少量氨水,则首先参与反应的微粒是   
(3)请写出E →F化学方程式   。
(4)设计实验方案确定溶液H中的阴离子   。
11.(2021·盐城模拟)水合肼(N2H4 H2O)常用作航天器燃料,也广泛应用于医药生产。实验室制取水合肼,并模拟处理铜氨{[Cu(NH3)4]2+}废液回收铜粉的实验流程如图:
(1)反应Ⅰ中温度升高时易产生副产物NaClO3。为提高NaClO产率,实验中可采取的措施有___
A.反应容器浸入热水中
B.适当减慢通入Cl2的速率
C.不断搅拌溶液
(2)①NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼的离子方程式为   。
②合成过程中需控制 ≈ ,比理论值 略大的原因是   。
(3)检验分离出水合肼后的溶液中Cl-的实验操作是   。
(4)铜粉沉淀率与水合肼溶液浓度的关系如图所示。请设计由铜氨废液回收铜粉的实验方案:取一定量5mol L-1水合肼溶液,   ,静置、过滤、洗涤、干燥。
实验中可选用的试剂:5mol L-1水合肼溶液、2mol L-1硫酸、2mol L-1NaOH溶液、铜氨废液、蒸馏水。
已知:2[Cu(NH3)4]2++N2H4 H2O+4OH- 2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O。
12.(2021·四川模拟)二氯化一氯五氨合钴(III),化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2,常温下为紫红色固体,某化学实验小组设计合成了该物质,并对其组成进行了分析:
(1)I.合成:将适量NH4Cl溶于浓氨水,分多次加入研细的CoCl2·6H2O,生成黄红色的沉淀[Co(NH3)6]Cl2,不断搅拌下缓慢滴加30%的H2O2和过量浓盐酸(以上操作在通风橱内进行),产生深红色的沉淀[Co(NH3)5H2O]Cl3,将混合物放在约85℃的水浴上加热约20min,冷却至室温后过滤,冰水洗涤后烘干,最后得到紫红色固体。
写出黄红色沉淀转化为深红色沉淀的化学方程式   。
(2)已知合成过程中存在[Co(NH3)5H2O]3++Cl- [Co(NH3)5Cl]2++H2O的转化反应(该反应吸热),为探究盐酸用量与反应温度对该合成产率的影响,该小组运用控制变量法分别设计了对照试验,所得数据如下表所示:
序号 盐酸浓度/mol·L-1 产量/g 产率/% 序号 反应温度/℃ 产量/g 产率/%
1 12.0 3.85 81.3 1 75.0 3.02 63.8
2 6.0 2.99 63.4 2 80.0 3.08 65.0
3 4.0 2.82 59.7 3 85.0 3.33 70.2
4 2.0 2.25 47.6 4 90.0 3.11 65.6
5 1.0 2.04 43.0 5 95.0 2.91 61.5
①从平衡移动的角度分析盐酸浓度对于产率的影响   。
②通过表格数据可知温度控制在   左右较为适宜,原因是   。
(3)洗涤沉淀所用的玻璃仪器除烧杯外还有   ,检验沉淀是否洗净所需要的试剂为   。
(4)II.测定NH3组成。称取0.3g试样溶解于锥形瓶中,再加入浓NaOH溶液并加热,将产生的氨气全部通入30.00mL0.5mol/LHCl标准溶液充分吸收后,以酚酞为指示剂,用0.5mol/LNaOH标准溶液滴定剩余的HCl,共用去标准溶液19.00mL。
滴定终点的现象为   。
(5)计算样品中NH3的质量分数为   %(保留一位小数)。
13.(2018·兰州模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,在农药、制药行业中用途广泛。实验室利用SO2、Cl2和 SCl2制备 SOCl2,部分装置如下图所示:
已知:①SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有气体产生。
②SOCl2沸点为77℃,SCl2的沸点为 50 ℃。
请回答:
(1)实验室制取SOCl2的反应方程式为   。
(2)实验室制取SOCl2在三颈烧瓶中合成,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→    →①,   →②(某些仪器可以重复使用)。
(3)使用冷凝管的作用是   ;冷凝管上连接的干燥管的作用是    。
(4)实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离实验操作名称是   。
(5)若反应中消耗的Cl2的体积为896mL (已折算为标准状况,SO2足量) 最后得到纯净的SOCl26.76g,则SOCl2的产率为   (保留二位有效数字)。
(6)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡静置得到无色溶液,检验溶液中存在Cl-的方法是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断;氯离子的检验;蔗糖与淀粉的性质实验
【解析】【解答】A.原溶液中存在硝酸根可以和Fe2+反应生成Fe3+,故不能验证原溶液中含有亚硝酸根,A不符合题意;
B.向KI溶液中滴加FeCl3,若FeCl3没有剩余说明反应是完全的,因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明该反应是有限度的,B符合题意;
C.溶液中加入KOH后体系中剩余大量的OH-,再加入硝酸银溶液后OH-也可以使Ag+生产白色沉淀,C不符合题意;
D.蔗糖为二糖,在酸性条件下可以水解生产单糖,验证单糖中是否存在醛基,应向水解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.二价亚铁离子变为三价铁离子,主要说明含有氧化性的离子,但是不一定是亚硝酸根还有可能是硝酸根离子
B.碘离子的量是过量的,若不是可逆反应,不存在三价铁离子,但是最终加入硫氰化钾溶液后,溶液变为红色说明有三价铁离子因此说明反应有限度
C.检验氯离子时需要进行加入硝酸酸化
D.检验醛基时需要碱性环境,水解后加入氢氧化钠调节溶液为碱性
2.【答案】D
【知识点】氯离子的检验;合金及其应用;铜及其化合物
【解析】【解答】A.先加稀HNO3后滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则自来水中含氯离子,A不符合题意;
B.和两种核素的半衰期稳定,因此可用来分析古代人类的食物结构,B不符合题意;
C.钢中含有Mn、C、Al、V等元素,故测试工程师可测出钢中Mn、C、Al、V等元素组成及含量确定合金钢等级,C不符合题意;
D.用覆铜板制作印刷电路板常用氯化铁溶液作为腐蚀液,氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.先加硝酸排除碳酸根等离子的干扰,再滴加硝酸银产生白色沉淀,说明含有氯离子;
B.和两种核素的半衰期稳定;
C.不同的合金钢Mn、C、Al、V等元素含量不同。
3.【答案】B
【知识点】氯离子的检验;化学实验安全及事故处理;物质的检验和鉴别;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.碳酸钠溶于水的过程为放热过程,放出的热量使溶液温度升高,碳酸氢钠溶于水的过程为吸热过程,吸收热量会使溶液温度降低,则向碳酸钠和碳酸氢钠固体中分别滴加几滴水,可通过温度变化鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,故A不符合题意;
B.若火柴头中含有氯酸盐,不能电离出氯离子,则将火柴头没入水中,片刻后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银和稀硝酸,溶液中没有实验现象产生,无法检验火柴头中是否含有氯元素,故B符合题意;
C.将镀锌铁皮放入稀硫酸,锌的金属性强于铁,在稀硫酸中反应的速率快于铁,若产生氢气的速率突然减小,说明锌镀层已反应完全,故C不符合题意;
D.溴对皮肤有强烈的腐蚀作用,当溴沾到皮肤上,应先用甘油洗涤溶解溴,再用水洗的方法除去溴的甘油溶液,减少对皮肤的伤害,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.利用溶解时的吸热放热进行判断
B.火柴中是氯酸钾不是氯化钾此法不能鉴别氯元素,应该是加热后加水溶解过滤再加入硝酸银
C.镀锌铁皮形成原电池,速率加快,当锌消耗完时不能形成原电池速率下降
D.溴在甘油中的溶解度大,因此可以用甘油洗
4.【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;氯离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A.NaOH溶液过量,加入少量CuSO4溶液,Cu2+直接与OH-反应生成Cu(OH)2沉淀,该现象不能证明Cu(OH)2比Mg(OH)2难溶,A项不符合题意;
B.若Fe过量,酸性溶液中Fe与Fe3+反应,则加KSCN溶液不变红,不能说明不含铁离子,B项不符合题意;
C.甘油是丙三醇,与新制Cu(OH)2反应生成绛蓝色溶液,C项不符合题意;
D.火柴头中含有氯元素的物质是KClO3,检验氯元素需加NaNO2将 转化为Cl-,然后加入硝酸和硝酸银溶液,出现白色沉淀,则证明火柴头中含有氯元素,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.应该向氢氧化钠中加入过量的氯化镁再加入硫酸铜即可证明
B.应该考虑铁粉是否反应完全,应该用少量的铁粉与水蒸气充分反应
C.现象描述错误,多羟基醇与氢氧化铜悬浊液得到的是绛蓝色 溶液
D.利用亚硝酸钠的还原性以及氯酸钾的氧化性将氯酸钾中的氯元素转化为氯离子即可实验
5.【答案】C
【知识点】化学反应速率;氯离子的检验;铝的化学性质;化学实验安全及事故处理
【解析】【解答】A.硝酸溅到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后用碳酸氢钠稀溶液冲洗,将剩余的硝酸反应掉,A不符合题意;
B.CuSO4和CuCl2溶液中铜离子水解,溶液显酸性,能先与氧化铝反应,去除氧化膜后,活泼的铝与酸反应会产生气体,同时铝也置换出铜,有红色物质析出,B不符合题意;
C.燃烧后氯元素以氯化物的形式存在,可以利用AgNO3溶液和稀硝酸检验氯离子,具体操作为:将燃烧后的火柴头用少量蒸馏水浸泡,片刻后取少量溶液于试管中,向溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,说明氯元素是以氯离子形式存在,C符合题意;
D.测定Na2S2O3溶液跟稀H2SO4反应的速率,以两溶液混合时开始计时,到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束计时,根据所需要的时间判断反应速率的大小,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.硝酸具有很强的腐蚀性,要注意使用安全;
B.Cu2++2H2O=Cu(OH)2+2H+、Al2O3+6H+=2Al3++3H2,2Al +6H+=2Al3++3H2↑;
C.注意检验过程的规范性;
D.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O。
6.【答案】D
【知识点】氯离子的检验;铜及其化合物;蒸发和结晶、重结晶;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.胆矾溶液显酸性,在胆矾溶液中滴入少许烧碱溶液,得到的溶液中碱没有过量,而醛基的检验需要在碱性溶液中进行,因此实验不能成功,故A不符合题意;
B.在硫酸铜结晶水含量的测定实验中,实验中的加热、冷却、称量的操作步骤要重复进行,直至连续两次称量的差不超过0.1 g为止,一般情况下,结晶水含量测定时称量次数不得少于4次,故B不符合题意;
C.氯乙烷在氢氧化钠溶液中水解生成氯离子,检验氯离子,应在酸性条件下进行,否则生成AgOH而影响实验,因此滴加硝酸银之前,需要用硝酸中和氢氧化钠,故C不符合题意;
D.配制480 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,需要选择500mL容量瓶,NaOH的质量m=nVM=0.5L×0.1mol/L×40g/mol=2.000g,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题的易错点为AC,要注意物质的检验对溶液酸碱性的要求。
7.【答案】B
【知识点】铵离子检验;氯离子的检验;硫酸根离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.氨气极易溶于水,在某溶液中加入氢氧化钠溶液,需要加热,使氨气逸出,才能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(氨气),故A不符合题意;
B.硫酸钡为不溶于水、不溶于酸的白色沉淀,则检验硫酸根离子的方法为:取少量溶液于试管中,加入稀盐酸,没有明显现象,排除SO32-、CO32-,再加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,则证明溶液中有SO42-,故B符合题意;
C.氯水具有氧化性,可氧化亚铁离子,则检验是否含亚铁离子,先加KSCN,无明显现象,再加氯水,溶液呈血红色,但氯水不能过量,过量的氯水能将KSCN氧化,溶液又变成无色,故C不符合题意;
D.滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的硫酸沉淀不消失,该白色沉淀可能为硫酸银,原溶液中不一定含Cl-,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题的易错点为C,要注意氯水具有强氧化性和漂白性,过量的氯水能将血红色溶液氧化褪色。
8.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;氯离子的检验;电离平衡常数
【解析】【解答】A.滤渣溶解,并产生气泡,说明沉淀为碳酸钡;饱和碳酸钠溶液中碳酸根浓度较大,导致碳酸根离子和钡离子浓度商大于碳酸钡溶度积,使硫酸钡沉淀转化为碳酸钡,但据此无法判断Ksp(BaCO3)和Ksp(BaSO4)的大小关系,实际上Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),故A不符合题意;
B.溶液褪色说明高锰酸钾被双氧水还原,体现了双氧水的还原性,故B不符合题意;
C.若原溶液中含有SiO32-,通入氯化氢也会产生白色沉淀硅酸,故C不符合题意;
D.NH4CN溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于NH4+的水解程度,所以电离平衡常数:K(NH3 H2O)>K(HCN),故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.根据沉淀转化分析;
B.根据氧化还原反应分析;
C.SiO32-与H+生成H2SiO3沉淀;
D.根据CN-的水解程度和NH4+的水解程度大小分析。
9.【答案】A
【知识点】氯离子的检验;镁、铝的重要化合物;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】实验①说明反应产生了气体和沉淀;实验②说明产生的沉淀能与NaOH溶液反应,故实验①中产生的沉淀为Al(OH)3,则原固体混合物中含有Al3+;实验③滴加稀硝酸酸化,再加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明原固体混合物中含有Cl-;综合实验①②③可知,A符合题意;
故答案为:A
【分析】根据各个实验过程中的现象确定固体混合物中可能含有的物质,实验现象分析过程中,应注意所加试剂对后续实验造成的影响。
10.【答案】(1)Cu、Cl;CuCl2 2H2O
(2)NH4NO3、Ag(NH3)2NO3、Cu(NH3)4(NO3)2;H+
(3)2CuCl2Cl2+2CuCl
(4)取少量H溶液,滴加酚酞,若变红,则含有OH-;另取少量H溶液,加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则含有Cl-
【知识点】氯离子的检验;复杂化学式的确定
【解析】【解答】由实验Ⅰ可知,溶液C中加入过量氨水,生成蓝色沉淀D,则D中含有[Cu(NH3)4]2+,X中含有铜元素;白色沉淀B为AgCl,n(AgCl)=,20mL1.0mol/L盐酸中所含Cl-的物质的量为0.02mol,则X中所含Cl-的物质的量为0.04mol-0.02mol=0.02mol,从而得出X中含有CuCl2,其物质的量为0.01mol。
由实验Ⅱ可知,结晶水的质量为1.71g-1.35g=0.36g,物质的量为,CuCl2的物质的量为0.01mol,生成Cl2的物质的量为,则固体G为CuCl。综合实验Ⅰ、Ⅱ,X的化学式为CuCl2 2H2O。
(1)由以上分析可知,组成X的元素除H、O外还有Cu、Cl,X的化学式为CuCl2 2H2O。答案为:Cu、Cl;CuCl2 2H2O;
(2)由分析可知,溶液C中含有过量的AgNO3、Cu(NO3)2、HNO3等,加入过量氨水,AgNO3最终生成Ag(NH3)2NO3,Cu(NO3)2最终生成Cu(NH3)4(NO3)2,另外还有NH4NO3生成,则溶液D中属于盐的成分是NH4NO3、Ag(NH3)2NO3、Cu(NH3)4(NO3)2;若溶液C中滴入少量氨水,则首先与HNO3反应,所以首先参与反应的微粒是H+。答案为:NH4NO3、Ag(NH3)2NO3、Cu(NH3)4(NO3)2;H+;
(3)由分析知,E为CuCl2、F为Cl2,则E →F化学方程式为2CuCl2Cl2+2CuCl。答案为:2CuCl2Cl2+2CuCl;
(4)固体G为CuCl,加入过量氨水,则溶液H中所含阴离子可能为Cl-、OH-,确定溶液H中的阴离子的方法是:取少量H溶液,滴加酚酞,若变红,则含有OH-;另取少量H溶液,加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则含有Cl-。答案为:取少量H溶液,滴加酚酞,若变红,则含有OH-;另取少量H溶液,加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则含有Cl-。
【分析】
(1)依据实验现象及物质的量进行计算;
(2)注意化学反应的先后顺序;
(3)正确书写化学方程式;
(4)利用OH-和Cl-的检验方法。
11.【答案】(1)B;C
(2)CO(NH2)2+ClO-+2OH-=N2H4 H2O+Cl-+CO ;适当增加还原剂CO(NH2)2用量,减少生成物水合肼的氧化损耗量,为反应Ⅱ提供更多的反应物水合肼
(3)取少量合成后的溶液,向其中加入稀硝酸至不再产生气泡,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀
(4)加入蒸馏水稀释至3mol L-1~3.25mol L-1,加入适量2mol L-1NaOH溶液。边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2mol L-1硫酸吸收反应中放出的NH3,直至溶液中无气泡产生,停止滴加
【知识点】氧化还原反应;氯离子的检验;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)NaOH溶液与Cl2在一定温度下反应生成NaClO、NaCl,该反应为放热反应,温度升高时易产生副产物NaClO3,为提高NaClO产率,可适当减慢通入Cl2的速率以减缓反应速率,或者不断搅拌溶液增大热量散失速率,故答案为:BC;
(2)①NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼的过程中,Cl元素化合价由+1降低至-1,N元素化合价由-3升高至-2,反应过程中溶液为碱性,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知反应方程式为CO(NH2)2+ClO-+2OH-=N2H4 H2O+Cl-+CO ;
②N2H4 H2O中N元素化合价为-2,具有还原性,能够被NaClO氧化,N2H4 H2O被氧化会导致N2H4 H2O产率降低,因此通过增大CO(NH2)2的量防止N2H4 H2O被氧化,故答案为:适当增加还原剂CO(NH2)2用量,减少生成物水合肼的氧化损耗量,为反应Ⅱ提供更多的反应物水合肼;
(3)检验Cl-的试剂为硝酸银溶液,但硝酸银同时能与N2H4 H2O反应生成难溶物会干扰Cl-检验,因此可加入稀硝酸将N2H4 H2O氧化为N2,然后再加入硝酸银进行检验,故答案为:取少量合成后的溶液,向其中加入稀硝酸至不再产生气泡,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀;
(4)由图可知,当水合肼溶液浓度为3.0~3.25mol/L时铜粉沉淀率最高,因此可利用3.0~3.25mol/L的水合肼溶液与铜氨废液在碱性并加热条件下反应回收铜粉,反应过程中生成NH3、N2,NH3不能排放至空气中,可利用2mol L-1硫酸吸收,当溶液中不再生成N2时,说明铜氨废液回收基本完全,故答案为:加入蒸馏水稀释至3mol L-1~3.25mol L-1,加入适量2mol L-1NaOH溶液。边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2mol L-1硫酸吸收反应中放出的NH3,直至溶液中无气泡产生,停止滴加。
【分析】(1) 反应Ⅰ中温度升高时易产生副产物NaClO3 ,因此可以适当的控制氯气的通入速率以及进行不断的搅拌防止温度过高
(2)① 根据反应物和生成物即可写出离子方程式②次氯酸根具有氧化性可以氧化水合肼,增大尿素的量降低对水合肼的氧化作用
(3)检验氯离子应该用硝酸酸化再加入硝酸银溶液
(4)根据图示找出铜粉沉淀率最高的水合肼的浓度。根据方程式加入反应物进行加热,用硫酸吸收逸出的氨气即可
12.【答案】(1)2[Co(NH3)6]Cl2+H2O2+4HCl(浓)=2[Co(NH3)5H2O]Cl3+2NH4Cl
(2)其他条件相同时,随着HCl浓度增大,c(Cl-)增大,转化反应平衡正向移动,产率提高;85℃;温度过低,反应正向进行程度小,温度过高,反应物浓氨水、浓盐酸易挥发
(3)漏斗、玻璃棒;硝酸银溶液、稀硝酸
(4)滴入最后一滴标准溶液,待测液由无色变为浅红色,且30 s不变色
(5)31.2
【知识点】氯离子的检验;探究物质的组成或测量物质的含量;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1) 黄红色沉淀转化为深红色沉淀的化学方程式为2[Co(NH3)6]Cl2+H2O2+4HCl(浓)=2[Co(NH3)5H2O]Cl3+2NH4Cl;
(2) ①转化反应中盐酸浓度越大,氯离子浓度越大,根据反应氯离子浓度增大,平衡正向移动,有利于生成[Co(NH3)5Cl]2+,产率越大;
②由表格数据可知,温度在85℃时产率最大,温度过低或过高产率都有所减小,所以85℃左右较为适宜,原因温度过低,反应正向进行程度小,温度过高,反应物浓氨水、浓盐酸易挥发;
(3)洗涤沉淀需要在漏斗中进行,故除烧杯外的玻璃仪器还有玻璃棒(引流作用)、漏斗;得到紫红色固体后,滤液中有Cl-,洗涤沉淀检验是否洗净可以检验洗涤液中是否还有Cl-,用硝酸银溶液和稀硝酸;
(4)滴定终点的现象为滴入最后一滴标准溶液时,溶液由无色变成浅粉色,且30s不褪色,则达到滴定终点;
(5)氢氧化钠标准溶液滴定的是NH3和HCl反应后剩下的HCl,用总的HCl的量减去剩下的即可求出NH3消耗的HCl的量,nHCl剩=0.5×19×10-3mol,n总HCl=30×0.5×10-3mol,nNH3反应的HCl=n总-n剩=11×0.5×10-3mol=n(NH3), , 。
【分析】(1)根据反应物和生成物即可写出方程式
(2)① 根据表格数据即可找出关系,氯离子浓度越大平衡右移产率越高②据温度对产率的影响即可判断
(3)洗涤主要是洗涤表面的氯离子,一般氯离子利用硝酸银和硝酸进行检验,洗涤时需要用漏斗和玻璃棒以及烧杯和铁架台等仪器
(4)氯化铵和盐酸的混合溶液显酸性,利用酚酞作指示剂现象是无色变为红色,半分钟不变色即可
(5)根据利用氢氧化钠消耗的盐酸与总的盐酸的差值即可计算与氨气反应的盐酸即可求出氨气的量即可即可计算出质量分数
13.【答案】(1)SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2
(2) → →⑨→⑩;⑦→⑨→⑩
(3)冷凝、回流 SCl2 和 SOCl2;吸收逸出的 Cl2、 SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置使 SOCl2 水解
(4)蒸馏(或分馏)
(5)71%
(6)取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3 溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有 Cl-
【知识点】氯气的实验室制法;氯离子的检验;二氧化硫的性质;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由已知结合图示信息,实验室利用SO2、Cl2和SCl2制备SOCl2使用活性炭作催化剂,化学方程式为:SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2。
(2)实验室利用SO2、Cl2和SCl2制备SOCl2,在三颈烧瓶中合成,三颈烧瓶中盛着液态SCl2和催化剂活性炭;⑥为制取Cl2装置,经饱和食盐水除杂和浓硫酸干燥后的氯气进入三颈烧瓶中,故⑥→ → →⑨→⑩→①;⑦为制取SO2装置,经浓硫酸干燥后的SO2进入三颈烧瓶中,故⑦→⑨→⑩→②。
(3)由已知②SOCl2沸点为77℃,SCl2的沸点为50℃可得,SOCl2与SCl2沸点低,容易挥发,所以使用冷凝管的作用是冷凝、回流SCl2和SOCl2。Cl2和SO2都是有毒气体,SOCl2遇水剧烈反应,所以冷凝管上连接的干燥管内盛碱石灰可以吸收逸出的Cl2、SO2,并防止空气中的水蒸气进入反应装置使SOCl2水解。
(4)已知SOCl2沸点为77℃,SCl2的沸点为50℃,所以实验结束后,可采用蒸馏(或分馏)方法即可将其分离。
(5)标准状况下896mLCl2的物质的量为:0.896L÷22.4L/mol=0.04mol,由SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2可得,理论上生成SOCl2:2×0.04mol=0.08mol,质量为:0.08mol×119g/mol=9.52g,所以SOCl2的产率为:6.76g÷9.52g×100%≈71%(保留二位有效数字)。
(6)因为制得的SOCl2不纯,取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡静置得到无色溶液中,可能存在的碳酸根离子,碳酸氢根离子、亚硫酸根离子与过量的氢氧化钠等,所以可用硝酸酸化除去可能存在的碳酸根离子,碳酸氢根离子与过量的氢氧化钠,可用硝酸钡溶液除去过量的亚硫酸根离子等,故检验溶液中存在Cl-的方法可以是:取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。
【分析】(1)实验室用SO2、Cl2和SCl2在活性炭作用下反应生成SOCl2,据此写出反应的化学方程式;
(2)根据SO2、Cl2的制备确定实验装置的连接;
(3)冷凝管的作用是冷凝回流;干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入,导致SOCl2水解;
(4)实验结束后,三颈烧瓶内的物质为SOCl2和SCl2,二者的沸点不同,可用蒸馏分离;
(5)根据公式计算反应消耗的n(Cl2),结合反应的化学方程式计算SOCl2的理论产量,再结合公式计算产率;
(6)SOCl2与NaOH反应后所得溶液中可能含有SO32-的干扰,对Cl-检验之前,应先排除干扰;
1 / 1
同课章节目录