高考二轮复习知识点:硫酸根离子的检验
一、选择题
1.(2023·辽宁)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是
A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
2.(2022·深圳模拟)化学是以实验为基础的科学。下列实验设计能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 除去乙酸乙酯中的乙酸 加入饱和Na2CO3溶液,振荡后分液
B 检验Na2SO3固体是否变质 取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,观察现象
C 证明HClO的酸性比H2CO3的弱 用pH计测定NaClO溶液和Na2CO3溶液的pH,比较两溶液pH的大小
D 配制100mL一定浓度的NaOH溶液 准确称取NaOH固体,放入100mL的容量瓶中,加水溶解,振荡摇匀,定容
A.A B.B C.C D.D
3.(2022·葫芦岛模拟)下列实验操作、现象与预期实验目的或所得实验结论一致的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向某溶液中加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液 酸化后溶液中无现象,再加溶液后观察到有白色沉淀生成 该溶液中存在SO离子
B 向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液 溶液变澄清 酸性:苯酚>碳酸
C 用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色反应 焰色呈黄色 该溶液为钠盐溶液
D 向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液 溶液变红 FeCl2已完全变质
A.A B.B C.C D.D
4.(2021·南平模拟)燃煤烟气中含有 和 等物质,用如图装置测定 含量。已知异丙醇溶液可选择性吸收 并转化为 ,也可溶解少量 ,实验中应尽快除去 。
下列说法错误的是( )
A.用空气吹出异丙醇溶液中溶解的
B.通过测定 的质量检测 含量
C.该过程中涉及到反应:
D. 冰浴可减少异丙醇的挥发
5.(2021·日照模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。A是元素Y的单质。常温下,A遇甲的浓溶液发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,丁和戊的组成元素相同,且丙是无色气体,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的沸点:X>Z
B.简单离子半径大小:X<Y
C.丁分子和戊分子的空间结构相同
D.Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
6.(2021·日照模拟)某实验小组探究SO2与AgNO3溶液的反应,实验记录如下:
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验 步骤
实验现象 得到无色溶液a和白色沉淀b 产生无色气体,遇空气变为红棕色 产生白色沉淀
下列说法正确的是( )
A.透过测Ⅰ中无色溶液a的pH可以判断SO2是否被氧化
B.实验Ⅱ说明白色沉淀b具有还原性
C.实验Ⅲ说明溶液a中一定有 生成
D.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ说明SO2与AgNO3溶液反应既有Ag2SO4生成,又有Ag2SO3生成
7.(2021·济南模拟)下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向纤维素中加入适量硫酸溶液,微热一段时间后,滴加新制的氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,未发现砖红色沉淀生成 纤维素没有水解或者已经水解但水解后的产物中没有葡萄糖
B 1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热,有气体生成,该气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色 该气体是丙烯
C 粗盐提纯时,将2mol·L-1NaOH、饱和BaCl2和0.5mol·L-1Na2CO3溶液依次加入后,一次过滤,滤液用HCl调至pH<3,取少许该溶液滴加饱和BaCl2溶液,发现有明显的白色沉淀生成 说明“一次过滤”后没有完全除尽 ,该白色沉淀是BaSO4
D 向苯酚钠溶液中通入CO2,溶液变浑浊 碳酸溶液的pH比苯酚小
A.A B.B C.C D.D
8.(2021·德阳模拟)下列实验方案中,能实现实验目的的是( )
实验目的 实验方案
A 检验露置的Na2SO3是否变质 用盐酸酸化的BaCl2溶液
B 缩短容量瓶干燥的时间 将洗净的容量瓶放在烘箱中烘干
C 测定Na2CO3(含NaCl)样品纯度 取一定质量的样品与足量盐酸反应,用碱石灰吸收产生的气体
D 验证氧化性强弱:Ag+>Fe2+ 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液
A.A B.B C.C D.D
9.(2021·保定模拟)下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 向某溶液中先加入氯化钡溶液,再滴入盐酸 先产生白色沉淀,后白色沉淀不消失 该溶液中一定含有SO
B 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 反应2NO2(g) N2O4(g) △H<0
C 在0.1mol·L-1K2S溶液中滴加少量等浓度的ZnSO4溶液,再加入少量等浓度的CuSO4溶液 先产生白色沉淀,后产生黑色沉淀 Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D 室温下,用pH试纸分别测定浓度均为0.1mol·L-1的Na2SO3和NaHSO3两种溶液的pH pH:Na2SO3>NaHSO3 HSO 结合H+能力比SO 的强
A.A B.B C.C D.D
10.(2021·宿迁模拟)室温下,进行下列实验,根据实验操作和现象所得的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向NaOH固体中加入少量稀盐酸,测得溶液温度高于室温 盐酸与氢氧化钠的反应为放热反应
B 向Na2SO3溶液中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤洗涤后,向所得沉淀中加入足量稀硝酸,沉淀不溶解 原Na2SO3溶液已变质
C 向pH=3的醋酸溶液中,加入醋酸铵溶液,溶液pH增大 醋酸铵溶液呈碱性
D 向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加几滴氨水,产生蓝色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
A.A B.B C.C D.D
11.(2020·柳州模拟)下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向盛有稀 溶液的试管中加入 的 溶液 试管口出现红棕色气体 溶液中的 被 还原为
B 向某钠盐X溶液中加入盐酸,将产生的气体通入 酸化的 溶液中 有白色沉淀产生 反应生成的气体可能为
C 向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释 溶液红色变浅 溶液中所有离子的浓度均减小
D 用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧 直接观察,火焰呈黄色 溶液中的金属阳离子只有
A.A B.B C.C D.D
12.(2020·抚州模拟)向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,测定混合后溶液pH随混合前溶液中 变化的曲线如图所示。
实验发现:
ⅰ.a 点溶液澄清透明,向其中滴加 NaOH 溶液后,立即产生灰白色沉淀,滴入 KSCN 溶液显红色;
ⅱ.c 点和 d 点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出;取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加 KSCN 溶液显红色。
下列分析合理的是( )
A.检验a点溶液中反应生成的阴离子所需试剂为:稀硝酸和BaCl2溶液
B.c点和d点出现上述现象的主要原因是Fe3+和 发生双水解反应
C.b点较a点溶液pH升高的主要原因:2Fe3++ +H2O = 2Fe2++ +2H+
D.向d点上层清液中滴加 NaOH溶液无明显现象,证明溶液中无Fe3+
13.(2020·虹口模拟)某溶液含有Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-等离子,向其中加入足量的稀硫酸后,溶液中离子的物质的量几乎不变的是( )
A.Ba2+ B.Fe2+ C.Cl- D.NO3-
14.(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
15.(2019·南昌模拟)下列实验方案中,能达到实验目的的是( )
A.A B.B C.C D.D
16.(2016·镇海模拟)下列有关实验的操作正确的是( )
A.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度,量筒、容量瓶无“0”刻度,滴定管有“0”刻度;使用时滴定管水洗后还需润洗,但容量瓶水洗后不用润洗
B.检验某溶液是否含有SO 时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
C.为观察Mg条在CO2气体中的燃烧,在一个底部铺有少量玻璃棉的集气瓶中收集满CO2气体,取一小段除去表面氧化膜的Mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶底部
D.用干燥且洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液,滴到放在表面皿上的pH试纸上测pH值
17.(2023·崇明模拟)将下列气体通入溶有足量的SO2的BaCl2溶液中,没有沉淀产生的是( )
A.NH3 B.H2S C.Cl2 D.HCl
18.(2022高三上·浦东期末)向的溶液中加入一定量的溶液,下列分析错误的是
A.若未完全沉淀,则溶液中有大量
B.若恰好完全沉淀,则溶液中有大量
C.若沉淀达到最大值,则溶液呈酸性
D.无论加入多少溶液,一定存在
19.(2022高一上·海淀期末)下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
选项 实验操作及现象 实验结论
A 将通入酸性溶液,溶液紫色很快褪去 具有漂白性
B 向某溶液中加入溶液,生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 溶液一定含有
C 向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀 溶液中一定含有
D 将某气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊 该气体一定是
A.A B.B C.C D.D
20.(2021高一上·淮安期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向某溶液中加入溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中一定含有
B 向某白色粉末中滴加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该粉末一定是碳酸盐
C 向某无色溶液滴加盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀 该溶液中一定含
D 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色 该溶液中一定不含
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
21.(2021高一上·德州期末)下列关于离子检验的说法正确的是( )
A.取少量溶液加入溶液产生白色沉淀,则证明该溶液中一定含
B.取少量溶液加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则证明该溶液中一定含有或
C.先加入足量稀盐酸无明显现象,再加入溶液,产生白色沉淀,证明该溶液中含有
D.用洁净的铂丝蘸取少许溶液,于酒精灯上灼烧,火焰的颜色为黄色,证明该溶液一定含
三、非选择题
22.(2021·全国甲)胆矾( )易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的 (杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:
(1)制备胆矾时,用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪器有 (填标号)。
A.烧杯 B.容量瓶 C.蒸发皿 D.移液管
(2)将 加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为 ,与直接用废铜和浓硫酸反应相比,该方法的优点是 。
(3)待 完全反应后停止加热,边搅拌边加入适量 ,冷却后用 调 为3.5~4,再煮沸 ,冷却后过滤。滤液经如下实验操作:加热蒸发、冷却结晶、 、乙醇洗涤、 ,得到胆矾。其中,控制溶液 为3.5~4的目的是 ,煮沸 的作用是 。
(4)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为 ,加入胆矾后总质量为 ,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为 。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为 (写表达式)。
(5)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是 (填标号)。
①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少胆矾迸溅出来
23.(2019·北京)化学小组实验探究 与 溶液的反应。
(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备 ,将足量 通入 溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓 与Cu反应的化学方程式是
②试剂a是 。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为 、 或二者混合物。
(资料: 微溶于水; 难溶于水)
实验二:验证B的成分
①写出 溶于氨水的离子方程式: 。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是 ,进而推断B中含有 。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有 。所用试剂及现象是 。
(3)根据沉淀F的存在,推测 的产生有两个途径:
途径1:实验一中, 在 溶液中被氧化生成 ,随沉淀B进入D。
途径2:实验二中, 被氧化为 进入D。
实验三:探究 的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有 ;取上层清液继续滴加 溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含 。做出判断的理由: 。
②实验三的结论: 。
(4)实验一中 与 溶液反应的离子方程式是 。
(5)根据物质性质分析, 与 溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和SO42-生成。
根据上述实验所得结论: 。
24.(2023·湖州模拟)化合物X由三种元素组成,某学习小组按如下流程进行实验:
其中,溶液C含有一种摩尔质量为的含氧弱酸,其物质的量为。
(1)X的组成元素是 ,X的化学式是 。
(2)写出溶液A与足量稀硫酸反应的化学方程式 。
(3)写出生成紫黑色固体D的离子方程式 。
(4)请设计实验检验溶液C中的一种阴离子 。
25.(2022·唐山模拟)实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备纳米ZnO的部分实验过程如图所示:
(1)在“溶解”步骤中,提高铜帽溶解速率的措施 (例举两种)。
(2)有同学提出溶解步骤中可在酸性条件下不断鼓入并加热,这种情况下,铜发生溶解的离子方程式为 。
(3)“过滤”步骤中使用的玻璃仪器有 。
(4)生成的沉淀需经充分洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(5)在封闭的高温电炉中焙烧,焙烧后的ZnO粉末用去离子水洗净,再用乙醇洗涤3次,减压过滤,干燥,得到纯净的纳米级ZnO。用乙醇洗涤的目的是 。
(6)有同学提出用纯碱代替溶液,在实际生产中得到的是一种碱式碳酸锌[],取该样品6.82g,充分灼烧后测得残留物质量为4.86g,将所得气体通入足量澄清石灰水中,得到2.00g沉淀,则此碱式碳酸锌的化学式是 。
26.(2021·舟山模拟)某研究性学习小组查阅资料收集到如下信息:铁盐能蚀刻银而用来制作液晶显示器的银线路板。他们对蚀刻银的过程进行了探究。
(1)(实验1)制备银镜:
i.配制银氨溶液,需要的试剂是 。并取等量银氨溶液于多支试管中。
ii.向银氨溶液中加入等量的葡萄糖溶液,水浴加热。产生银镜,洗净,备用。
(2)(实验2)溶解银镜:分别向两支试管中加入5mLFe(NO3)3、Fe2(SO4)3溶液。
编号 a b
试剂 0.1mol/LFe(NO3)3 0.05mol/LFe2(SO4)3
现象 银镜消失较快; 溶液黄色略变浅; 产生少许白色沉淀 银镜消失较慢; 溶液黄色明显变浅; 产生较多白色沉淀
选用Fe2(SO4)3溶液的浓度为0.05mol/L,目的是保证 相等。
(3)从a、b中均检出了Fe2+,说明Fe3+具有氧化性。a中Fe3+氧化Ag的离子方程式是 。
(4)确认b中沉淀为Ag2SO4(微溶),检验Ag2SO4固体中 的方法是 。
(5)推测在a中的酸性条件下 氧化了银,证据是 。通过如下实验验证了推测是合理的:
i.测pH:测定实验a中所用Fe(NO3)3溶液的pH=2;
ii.配制溶液: 。取5mL此溶液加入有银镜的试管,现象是 。
请将步骤ii补充完整。
(6)分析a中白色沉淀的成分,提出假设。
假设1:Fe(OH)2;假设2:AgNO2;假设3:…
①设计实验方案验证假设1:取少量沉淀置于空气中,未变色。假设1不成立。
②设计实验方案验证假设2(已知:亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应)。
实验方案 预期现象和结论
(实验结论与讨论)铁盐能蚀刻银; 能提高铁盐的蚀刻能力。推测硝酸铁溶液如果保持足够的酸性,可以避免产生沉淀。
27.(2021·潍坊模拟)高纯砷(As)常用于制造砷化镓、砷化锗等半导体材料。工业上用含砷废料(主要成分为 ,含少量 )为原料制取高纯砷的工艺流程(硫化—还原法)如下图所示:
已知:砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性,能被 、氢碘酸等还原为亚砷酸(H3AsO3),H3AsO3在加热蒸发过程中会失水生成 。 时 的值为 。
回答下列问题:
(1)半导体材料 中 元素的化合价为 ,“氧化(加压)”时 发生反应的化学方程式为 。
(2)用 溶液调溶液的 时, 的最小值为 (当溶液中某离子浓度为 时,可认为该离子沉淀完全)。
(3)“还原”过程发生反应的离子方程式为 。
(4)过程中,检验 还原砷酸后所得溶液中是否仍存在砷酸。需进行的实验操作是:取 还原砷酸后的溶液于试管中, (请补充完整)。
(5)工业上用硫化-还原法制取砷的优点是 。
28.(2022高一下·开封期末)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)镁在元素周期表中的位置是 。反应①②③中属于氧化还原反应的有 。
(2)为了使转化为;试剂①可以选用 ,确定海水中的已全部转化为的方法是 。
(3)若要检验溶液A中含有的,使用的试剂是 。
(4)无水在熔融状态下,通电后会产生Mg和,该反应的化学方程式为 。
(5)海水中本来就有氯化镁,从海水中制取时,却要经历“”的转化。该转化过程的目的是 。
29.(2022高一下·郴州期末)以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示。
(1)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是 。
(2)煅烧时主要发生的反应为,中铁元素的化合价为 。
(3)“氧化”时,反应的化学方程式为 。
(4)工业上,吸收时宜选用的试剂X为 (填“水”或“浓硫酸”)。
(5)因为在保存过程中易被氧化,导致商品中存在。欲检验已变质的实验方法为 。
(6)可用于葡萄酒的抗氧化剂。用碘标准液可测定葡萄酒中的残留量,请配平该反应的方程式: 。
(7)环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的含量进行了如下实验。取标准状况下空气(含、、、),缓慢通过足量碘水。在所得溶液中加入稍过量的溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为。则空气样品中的体积分数为 。
30.(2022高一下·怀柔期末)“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是 (写出一种即可)。
(2)过程①进行的操作是 。
(3)上述流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为 。
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是 。
(5)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解, ,出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】硫酸根离子的检验;钠的重要化合物;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙,二者均生成白色沉淀,不能达到鉴别的目的,A错误;
B. FeSO4如果变质,会生成三价铁,可以三价铁与KSCN溶液 变红,可以进行检验,B项正确;
C.Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4,加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀,可以用来检验Na2SO3是否被氧化,C项正确;
D.含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质,可以用来检验乙醇中混油的乙醛,D正确;
故答案为:A
【分析】方法分析:物质进行检验或者鉴别时,弄清楚鉴别物质的化学性质,选择适当的试剂,反应现象要明显。
2.【答案】A
【知识点】硫酸根离子的检验;酯的性质;配制一定物质的量浓度的溶液;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.由于Na2CO3能与乙酸反应,而且能减小乙酸乙酯的溶解度,便于分层,则除去乙酸乙酯中的乙酸可以加入饱和Na2CO3溶液,振荡后分液,A符合题意;
B.由于HNO3本身就能将Na2SO3氧化为Na2SO4,故取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,观察现象,不能用于检验Na2SO3固体是否变质,应改用键入盐酸酸化的BaCl2溶液,则可以排除该干扰,B不合题意;
C.由于碳酸钠水解生成为碳酸氢钠,用pH计测定NaClO溶液和Na2CO3溶液的pH,比较两溶液pH的大小,只能证明HClO的酸性比的弱,而不能证明HClO的酸性比H2CO3的弱,C不合题意;
D.容量瓶不能作为溶解、稀释、反应和长期贮存溶液的仪器,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】A.加入饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸,并且乙酸乙酯难溶于水,振荡后分液取上层即可
B.检验硫酸根离子,注意常见干扰离子( SO32-,NO3-)的影响
C.通过测定盐类溶液的pH,只能比较盐类水解对应生成的酸的酸性大小
D.配制溶液时先在烧杯中溶解并冷却到室温再转移到容量瓶中
3.【答案】A
【知识点】硫酸根离子的检验;焰色反应;二价铁离子和三价铁离子的检验;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A.向某溶液中加入稀盐酸酸化,无现象,排除碳酸根离子、亚硫酸根离子等的干扰,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀是BaSO4,说明该溶液中含有,A符合题意;
B.向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液反应生成苯酚钠、碳酸氢钠,溶液变澄清,说明酸性:苯酚>,B不符合题意;
C.用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,焰色呈黄色,说明该溶液含有钠元素,但不一定是钠盐溶液,可能是NaOH,NaOH为碱溶液,C不符合题意;
D.向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红,只能检验FeCl2是否变质,不能检验是否完全变质,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.产生的白色沉淀为硫酸钡,证明溶液中存在硫酸根;
B.由实验现象得出结论:苯酚>碳酸氢根;
C.焰色呈黄色,说明一定含钠元素,但不一定为钠盐;
D.溶液变红说明有铁离子,可说明氯化亚铁已变质,但不能说明完全变质。
4.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.空气中的氧气能将溶解的 氧化为 ,不能用空气吹出异丙醇溶液中溶解的 ,A符合题意;
B.根据S原子守恒可通过测定 的质量计算SO3的质量,从而检测 含量,B不符合题意;
C.未被异丙醇溶液吸收的SO2和过氧化氢发生氧化还原反应,反应的化学方程式为 ,因此过程中涉及到 ,C不符合题意;
D.异丙醇易挥发, 冰浴温度较低,可减少异丙醇的挥发,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】0℃的冰浴可减少异丙醇的挥发,烟气通过80%异丙醇后SO3被吸收,烟气再通过二氧化硫后SO2被吸收。
5.【答案】A
【知识点】离子共存;浓硫酸的性质;硫酸根离子的检验;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】根据分析可知,W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素;甲为H2SO4,乙为Al2(SO4)3,丙为SO2,丁为H2O,戊为H2O2。
A.X为O,Z为S,水分子之间存在氢键,导致水的沸点较高,即简单氢化物的沸点:X>Z,故A符合题意;
B.电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径大小:X>Y,故B不符合题意;
C.丁为H2O,是V形结构,戊为H2O2,不是V形结构,故C不符合题意;
D.Al3+、S2-在水中发生水解反应生成Al(OH)3与H2S,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,A是元素Y的单质,常温下A遇甲的浓溶液钝化,可知A为Al单质,Y为Al元素,丙是无色气体,则甲为H2SO4、丙为SO2。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,可知丁为H2O,戊为H2O2,乙为Al2(SO4)3,则W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素,据此解答。
6.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.实验Ⅰ中,将SO2通入AgNO3溶液(pH=5)中得到无色溶液a,该溶液中可能含有亚硫酸,亚硫酸为中强酸,所以测定无色溶液a的pH无法判断二氧化硫是否被氧化,故A不符合题意;
B.实验Ⅱ中,取白色沉淀B,加入3mol/LHNO3,产生的无色气体遇空气变成红棕色,说明硝酸被还原为NO,证明该沉淀B中含有还原性的物质存在,故B符合题意;
C.实验Ⅲ中,检验硫酸根离子应先加入盐酸酸化,目的是排除Ag+等,以免干扰硫酸根的检验,直接向溶液a中加入BaCl2,产生的沉淀可能为氯化银,不一定是硫酸根离子,故C不符合题意;
D.由于实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ不能证明产物中含有硫酸根,因此不能确定产物中含有Ag2SO4生成,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】此题是对SO2性质的考查, 结合SO2的氧化性、还原性、酸性氧化物、漂白性等性质进行分析。
7.【答案】C
【知识点】硫酸根离子的检验;卤代烃简介;苯酚的性质及用途;多糖的性质和用途
【解析】【解答】A.葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应需要在碱性溶液中,纤维素水解时加入了硫酸,因此水解后需要首先加入氢氧化钠中和硫酸,然后再验证,A不符合题意;
B.由于生成的丙烯中含有挥发出的乙醇蒸汽,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明有丙烯生成,B不符合题意;
C.用盐酸酸化后,加入氯化钡溶液,发现有明显的白色沉淀生成,白色沉淀是硫酸钡,这说明说明“一次过滤”后没有完全除尽 ,C符合题意;
D.向苯酚钠溶液中通入CO2,溶液变浑浊说明有苯酚生成,所以碳酸的酸性强于苯酚的酸性,但不能说明碳酸溶液的pH比苯酚小,因为二者的浓度不一定相等,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.意实验操作有问题,加氢氧化铜验证之前需要将溶液pH调成碱性;
B.乙醇具有还原性和挥发性;
C.粗盐中的可溶性杂质离子主要包含镁离子、钙离子、硫酸根离子;
D.酸溶液pH大小不仅和酸性强弱有关还和浓度有关。
8.【答案】A
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;硫酸根离子的检验;常用仪器及其使用;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】A.如Na2SO3变质,即被空气氧化为硫酸钠,则在盐酸酸化的氯化钡作用下生成硫酸钡白色沉淀,如未变质,则无沉淀生成,A符合题意;
B.容量瓶、移液管等精密仪器,只能晾干,不可以烘干或加热,否则影响测量(或配制)准确,B不符合题意;
C. ,用碱石灰收集二氧化碳,再称量质量差值,但由于逸出气体还含有H2O和HCl,不除去的话结果会偏大,C不符合题意;
D.Ag+会与FeCl2中Cl-反应生成AgCl,从而无法氧化Fe2+,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A.硫酸钡为沉淀而亚硫酸钡不是沉淀,由此判断是否变质;
B.容量瓶不可烘干或加热处理,会影响其精密性;
C.盐酸易挥发,且易被碱石灰吸收,造成误差测定值偏大;
D.会生成氯化银沉淀,无法发生氧化还原反应,无法判断。
9.【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;探究吸热反应和放热反应;比较弱酸的相对强弱的实验
【解析】【解答】A.氯化银也是不溶于稀盐酸的白色沉淀,则向某溶液中先加入氯化钡溶液,再滴入盐酸生成白色沉淀可能为氯化银或硫酸钡,故A不符合题意;
B.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,红棕色变深,说明反应2NO2(g) N2O4(g)向逆反应方向移动,该反应为放热反应,△H<0,故B符合题意;
C.在0.1mol·L-1K2S溶液中滴加少量等浓度的ZnSO4溶液,再加入少量等浓度的CuSO4溶液时,过量的K2S溶液与CuSO4溶液反应生成CuS黑色沉淀,不存在沉淀的转化,无法判断和比较ZnS与CuS的溶度积大小,故C不符合题意;
D.0.1mol·L-1的Na2SO3和NaHSO3两种溶液中Na2SO3的pH大于NaHSO3,说明SO 结合H+能力比HSO 的强,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.证明含有硫酸根离子应该是先加入盐酸再加入氯化钡溶液
B.二氧化氮是红棕色,加入后颜色加深说明正反应放热
C.证明溶度积的大小是应该保证硫化钾的量极少
D.得出结论不对
10.【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;中和热的测定
【解析】【解答】A. 固体氢氧化钠溶于水的过程中也放出一定的热量,故用固体氢氧化钠与稀盐酸反应来探究中和反应中能量的变化情况,显然不合理,故A不符合题意;
B. 稀硝酸可以把BaSO3氧化成BaSO4,不能说明原Na2SO3溶液已变质,故B不符合题意;
C. 向pH=3的醋酸溶液中,加入醋酸铵溶液,使醋酸的电离平衡逆向移动,氢离子浓度减小,溶液pH增大,溶液仍然呈酸性,该现象不能说明醋酸铵溶液呈碱性,故C不符合题意;
D. 向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加几滴氨水,产生蓝色沉淀,说明氢氧化镁沉淀转换成了蓝色的氢氧化铜沉淀,根据沉淀转化的原则可知,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.应该用氢氧化钠稀溶液和稀盐酸溶液进行验证中和反应放热
B.先加盐酸,再加硝酸钡溶液进行判断
C.醋酸铵的酸碱性直接用测pH得方式进行测定
D.沉淀向着溶度积更小的方向转换
11.【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;硝酸的化学性质;硫酸根离子的检验;焰色反应
【解析】【解答】A.向盛有稀 溶液的试管中加入 的 溶液,稀硫酸电离产生的氢离子与硝酸根离子构成强氧化性体系,且亚铁离子具有还原性,亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应生成NO,而NO遇空气立马变为 ,故A不符合题意;
B.向某钠盐X溶液中加入盐酸,将产生的气体通入 酸化的 溶液中,有白色沉淀产生,反应生成的气体可能为 ,故B符合题意;
C,向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释,溶液碱性减弱,溶液中氢离子浓度增加,故C不符合题意;
D.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧,直接观察,火焰呈黄色,溶液中的金属阳离子有 ,可能有 ,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】C为解答易错点,氨水是弱碱,溶液为碱性,加水稀释,碱性减弱,氢氧根离子浓度减小,温度不变水的离子积常数不变,则氢离子浓度增大,酸性增强,即溶液稀释过程中,不一定溶液中所有离子的浓度都在减小。
12.【答案】B
【知识点】盐类水解的原理;硫酸根离子的检验;铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.检验a点溶液中反应生成的阴离子所需试剂为:稀盐酸和BaCl2溶液,硝酸也能将SO 氧化,故A不符合题意;
B.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出,故发生的反应为2Fe3++3SO +6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO3,故B符合题意;
C.若2Fe3++SO32-+H2O═2Fe2++SO42-+2H+发生此反应,酸性加强,pH减小,故C不符合题意;
D.d点发生的反应为2Fe3++3SO +6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO3,这是一个可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故滴加KSCN溶液,溶液变红;滴加NaOH溶液,平衡向逆反应方向进行,故红色沉淀减少,即红色减弱,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】i.a点溶液透明澄清,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,说明溶液中有Fe2+,滴入KSCN溶液显红色,说明溶液中含Fe3+,发生的离子反应是2Fe3++SO +H2O═2Fe2++SO +2H+;
ii.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出,发生的反应为2Fe3++3SO +6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO3,取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加KSCN溶液显红色,说明含Fe3+。
13.【答案】C
【知识点】硫酸根离子的检验
【解析】【解答】某溶液含有Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-等离子,向其中加入足量的稀硫酸后;Ba2+与SO42-生成白色沉淀BaSO4,Ba2+物质的量减小;NO3-(H+)具有强氧化性,Fe2+具有还原性,二者发生氧化还原反应:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,故NO3-和Fe2+物质的量均减小;Cl-物质的量几乎不变;
故答案为:C。
【分析】硝酸根离子本身没有强氧化性,在酸性环境下,具有强氧化性。
14.【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。
15.【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.等体积等物质的量浓度的CH3COOH和HClO溶液消耗NaOH的物质的量相等,不能比较CH3COOH和HClO的酸性强弱,A不符合题意;
B.在Na2S2O3溶液中滴加盐酸会发生反应:Na2S2O3+2HCl═2NaCl+SO2↑+S↓+H2O,产生了大量的浅黄色浑浊,会对后续白色沉淀的观察产生影响,B不符合题意;
C.浓盐酸能与KMnO4反应,向较浓的FeCl2溶液加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去可能是与Cl-反应导致,无法证明Fe2+有还原性,C不符合题意;
D.向1L浓度均为0.1mol/LNaCl和NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,先出现淡黄色沉淀,说明先生成了AgBr沉淀,即在浓度相同的前提下,溴离子优先于氯离子沉淀,所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.等体积等浓度的CH3COOH和HClO消耗NaOH的物质的量相同;
B.S2O32-酸性条件下反应生成SO2和S;
C.KMnO4具有氧化性,能将Cl-氧化成Cl2;
D.结合沉淀的转化分析;
16.【答案】A
【知识点】硫酸根离子的检验;试纸的使用
【解析】【解答】解:A.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度,量筒、容量瓶无“0”刻度,滴定管有“0”刻度;使用时滴定管水洗后还需润洗,故A正确;
B.先加稀盐酸,可以排除银离子与碳酸根离子,再加入BaCl2溶液,产生的沉淀只能是硫酸钡,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸产生白色沉淀,可能是硫酸钡,也可能是氯化银,故B错误;
C.不能投入上述集气瓶底部,应用坩埚钳夹持燃烧,故C错误;
D.NaClO有强氧化性,不能用pH试纸测量,故D错误.
故选A.
【分析】A.量筒、容量瓶无“0”刻度,滴定管有“0”刻度;
B.SO42﹣离子的检验方法:先加稀盐酸,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀;
C.不能投入上述集气瓶底部;
D.NaClO有强氧化性.
17.【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.NH3和亚硫酸反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵和氯化钡发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀,故A不选;
B. H2S与SO2生成S和水,故B不选;
C. Cl2和二氧化硫及水反应生成硫酸和盐酸,与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故C不选;
D. 通入HCl,溶液酸性增强,二氧化硫的溶解度减小,不能生成更多的亚硫酸根离子,没有沉淀生成,故D选;
故答案为:D。
【分析】A.NH3和亚硫酸反应生成亚硫酸铵;
B. H2S与SO2生成S和水;
C. Cl2和二氧化硫及水反应生成硫酸和盐酸;
D.依据弱酸不能制强酸分析。
18.【答案】C
【知识点】常见离子的检验;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.根据分析,全部沉淀后,开始反应,故未完全沉淀时,溶液中有大量,A项不符合题意;
B.恰好完全沉淀时有剩余,B项不符合题意;
C.沉淀达到最大值所有离子恰好完全反应,此时溶液溶质为NH3·H2O,呈碱性,C项符合题意;
D.根据分析,第一步反应,BaSO4:Fe(OH)3=3:2,第一步恰好完全沉淀,第二步反应生成BaSO4,故无论加入多少溶液,一定存在,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】反应的先后顺序:产生水-产生沉淀-产生气体-沉淀溶解。根据这个顺序进行判断,可以知道氢氧化钡加入后,先生成硫酸钡和氢氧化铁,最后生成一水合氨。
19.【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;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.高锰酸钾具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应,体现了二氧化硫的还原性,不是漂白性,故A不符合题意;
B.溶液中含有Fe2+离子,加入NaOH溶液生成白色沉淀氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,具有还原性,被空气中氧气氧化为氢氧化铁,现象是生成的白色沉淀在空气中迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,故B符合题意;
C.溶液中若含有Ag+或CO、SO,滴加溶液,也会生成白色沉淀,故C不符合题意;
D.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,该气体不一定是,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.二氧化硫能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应;
C.碳酸钡、亚硫酸钡也是白色沉淀;
D.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊。
20.【答案】A
【知识点】常见离子的检验;铵离子检验;硫酸根离子的检验;焰色反应
【解析】【解答】A.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,由操作和现象可知溶液中一定含有
,故A符合题意;
B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,由操作和现象可知粉末可能为碳酸盐或碳酸氢盐,或亚硫酸盐等,故B不符合题意;
C.白色沉淀也可能是氯化银,不能说明溶液中一定含有硫酸根离子,故C不符合题意;
D.观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,由操作和现象可知溶液中一定含Na+,不能确定是否含K+,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊;
C.若溶液中含有银离子也会出现白色沉淀;;
D.观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃。
21.【答案】C,D
【知识点】常见离子的检验;氯离子的检验;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.取少量溶液加入
溶液产生白色沉淀,该沉淀可能为AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4等,则该溶液中不一定含
,A不符合题意;
B.取少量溶液加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能为CO2,也可能为SO2,则该溶液中可能含有
或
,也可能含有
或
,B不符合题意;
C.先加入足量稀盐酸无明显现象,则溶液中不含有
、
,若含有
,也会转化为H3PO4,但它不能与BaCl2反应,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明该溶液中含有
,C符合题意;
D.焰色试验中,只有Na+的焰色为黄色,现用洁净的铂丝蘸取少许溶液,于酒精灯上灼烧,火焰的颜色为黄色,则可证明该溶液一定含
,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】离子检验中注意常见的干扰离子。
A. 能与Ag+反应生成白色沉淀的除Cl-外,还有CO32-、SO42-等,对于干扰离子(CO32-、SO42-等),可加入稀硝酸进行排除。
B.SO32-或HSO3-与盐酸反应产生的SO2,也能使澄清石灰水变浑浊。
C.加入稀盐酸无现象,可排除CO32-、SO32-、Ag+,能与Ba2+反应生成白色沉淀的只剩SO42-。
D.钠元素的焰色反应为黄色,注意用焰色反应检验钾元素时,要透过蓝色的钴玻璃,以防被黄色干扰。
22.【答案】(1)A、C
(2)CuO+H2SO4 CuSO4+H2O;不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(硫酸利用率高)
(3)过滤;干燥;除尽铁,抑制硫酸铜水解;破坏氢氧化铁胶体,易于过滤
(4)
(5)①③
【知识点】盐类水解的应用;硫酸根离子的检验;常用仪器及其使用;物质的分离与提纯;化学式及其计算
【解析】【解答】(1)制备胆矾时,根据题干信息可知,需进行溶解、过滤、结晶操作,用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪器有烧杯和蒸发皿,A、C符合题意,故答案为:A、C;
(2)将CuO加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O;直接用废铜和浓硫酸反应生成硫酸铜与二氧化硫和水,与这种方法相比,将CuO加入到适量的稀硫酸中,加热制备胆矾的实验方案具有的优点是:不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(硫酸利用率高);
(3) 硫酸铜溶液制硫酸铜晶体,操作步骤有加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥;CuO中含氧化铁杂质,溶于硫酸后会形成铁离子,为使铁元素以氢氧化铁形成沉淀完全,需控制溶液pH为3.5~4,酸性环境同时还可抑制铜离子发生水解;操作过程中可能会生成氢氧化铁胶体,所以煮沸10min,目的是破坏氢氧化铁胶体,使其沉淀,易于过滤,故答案为:过滤;干燥;除尽铁,抑制硫酸铜水解;破坏氢氧化铁胶体,易于过滤;
(4) 称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。则水的质量是(m2- m3)g,所以胆矾(CuSO4 nH2O)中n值的表达式为:=n:1,解得n=;
(5) ①胆矾未充分干燥,导致所测m2偏大,根据n=可知,最终会导致结晶水数目定值偏高,符合题意;
②坩埚未置于干燥器中冷却,部分白色硫酸铜会与空气中水蒸气结合重新生成胆矾,导致所测m3偏大,根据n=可知,最终会导致结晶水数目定值偏低,不符合题意;
③加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出,会使m3数值偏小,根据n=可知,最终会导致结晶水数目定值偏高,符合题意;综上所述,①③符合题意,故答案为:①③。
【分析】(1)制备胆矾时,需进行溶解、过滤、结晶操作;
(2)金属氧化物与酸反应生成盐和水;从环境保护方面分析该方法的优点;
(3)硫酸铜溶液制硫酸铜晶体,操作步骤有加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥;根据水解分析;加热可以防止生成胶体;
(4)根据CuSO4 nH2O中CuSO4与H2O为1:n计算;
(5)根据n=分析。
23.【答案】(1)Cu+ 2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;饱和NaHSO3溶液
(2)Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2+ +SO32-+4H2O;H2O2溶液,产生白色沉淀
(3)Ag+ ; Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4;途径1不产生SO42-,途径2产生SO42-
(4)2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+
(5)实验条件下:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO42-的速率 碱性溶液中SO32-更易被氧化为SO42-
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】(1)①浓硫酸和铜在加热的条件下会发生氧化还原反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水;
②试剂a是饱和亚硫酸氢钠溶液,可以防止硫酸溶于水变为亚硫酸;
(2)①硝酸银溶解于氨水的离子方程式是Ag+ +3NH3H2O=[Ag(NH3)2]+ +OH- +NH4+ +2H2O;
②过氧化氢和亚硫酸银会发生水解反应,生成白色的氢氧化银沉淀和二氧化硫,因此反应的现象是生成白色沉淀;
(3)①Ag++Cl-+=AgCl↓;如果B中含有硫酸银,则会和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀;根据实验现象可知:途径1不产生SO42-,途径2产生SO42-;
(4)银离子遇到二氧化硫和水会生成亚硫酸银沉淀和氢离子,离子方程式为:2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+;
(5)根据实验现象:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO42-的速率;由此可以得到的结论是:碱性溶液中SO32-更易被氧化为SO42-。
【分析】(1)实验室通常利用铜和浓硫酸的反应制取二氧化硫;
(2)银离子和氨水反应会生成银氨配合离子;
(3)难溶物的溶解性越大,其就越难形成沉淀;
(4)该反应相当于银离子和亚硫酸反应生成亚硫酸沉淀和氢离子;
(5)在酸性条件下亚硫酸根离子更容易生成亚硫酸分子,而在碱性条件下会更容易被氧化为硫酸根。
24.【答案】(1)、I、;或
(2)
(3)
(4)取适量溶液C于试管中,滴加稀盐酸无现象,加入产生白色沉淀,则含有
【知识点】硫酸根离子的检验;无机物的推断;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)根据以上分析X中含有0.05molBa2+、0.02mol,所以X的组成元素是Ba、I、O,X的化学式是;
(2)与足量稀硫酸反应生成硫酸钡、H5IO6,化学方程式为;
(3)H5IO6和HI发生归中反应生成I2和水,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为;
(4)溶液C中含有,取适量溶液C于试管中,滴加稀盐酸无现象,加入产生白色沉淀,则含有。
【分析】(1)根据质量守恒和现象分析;
(2)与足量稀硫酸反应生成硫酸钡、H5IO6;
(3)H5IO6和HI发生归中反应生成I2和水;
(4)检验用稀盐酸和溶液。
25.【答案】(1)提高硫酸浓度、加热或搅拌、铜帽粉碎等
(2)
(3)漏斗、烧杯、玻璃棒
(4)取最后一次洗涤液少许,先加盐酸,然后加BaCl2溶液,若无沉淀生成则已洗净
(5)乙醇易挥发,有利于ZnO粉末的干燥
(6)
【知识点】硫酸根离子的检验;常用仪器及其使用;制备实验方案的设计;复杂化学式的确定
【解析】【解答】
(1)提高硫酸浓度、加热、搅拌、铜帽粉碎等措施能提高铜帽溶解速率,故答案为:提高硫酸浓度、加热或搅拌、铜帽粉碎等;
(2)由题意可知,酸性条件下,铜和氧气共热反应生成铜离子和水,反应的离子方程式为;
(3)过滤步骤中使用的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4)碳酸锌沉淀的表面附有可溶性的硫酸铵杂质,检验沉淀是否洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子,检验的具体操作为取最后一次洗涤液少许,先加盐酸,然后加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,则沉淀已洗净,故答案为:取最后一次洗涤液少许,先加盐酸,然后加BaCl2溶液,若无沉淀生成则已洗净;
(5)乙醇具有挥发性,氧化锌用去离子水洗净,再用乙醇洗涤3次,可以带走氧化锌表面的水分,起到干燥的作用,故答案为:乙醇易挥发,有利于ZnO粉末的干燥;
(6)由题意可知,2.00g沉淀为碳酸钙的质量,由碳原子个数守恒可知,碱式碳酸锌中碳酸锌的物质的量为=0.02mol,由锌原子的原子个数守恒,氢氧化锌的物质的量为=0.04mol,则结晶水的物质的量为=0.02mol,由碱式碳酸锌中碳酸锌、氢氧化锌、结晶水的个数比等于物质的量比可得:1:x:y=0.02mol:0.04mol:0.02mol,解得x=2、y=4,碱式碳酸锌的化学式为,故答案为:。
【分析】电池铜帽加入稀硫酸和过氧化氢溶液溶解,锌、铜转化为硫酸锌、硫酸铜,向反应后的溶液中加入适量锌粉,将硫酸铜转化为铜,过滤得到海绵铜和硫酸锌溶液;向硫酸锌溶液中加入碳酸铵溶液,将硫酸锌转化为碳酸锌沉淀,过滤、洗涤、干燥得到碳酸锌;碳酸锌高温灼烧制得纳米氧化锌。
26.【答案】(1)AgNO3溶液、稀氨水
(2)c(Fe3+)
(3)Fe3++Ag =Fe2++Ag+
(4)取少量Ag2SO4固体于试管中,加入适量蒸馏水,振荡、静置,取上层清液,滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀
(5)a中溶液黄色略变浅,b中溶液黄色明显变浅;配制pH=2,c( )=0.3mol/L的溶液;银镜消失,溶液颜色无明显变化
(6)取少量白色沉淀,向其中加入过量酸化的KI溶液,静置,再向上层清液中滴加淀粉溶液(或取上层清液,加入CCl4后振荡、静置);加入酸化的KI溶液后产生黄色沉淀,上层清液滴加淀粉溶液后变蓝(或CCl4层显紫色),假设2成立
【知识点】氧化还原反应;硫酸根离子的检验;铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】(1)硝酸银溶液中加氨水,至生成的沉淀恰好溶解可得到银氨溶液,所以配制银氨溶液,需要的试剂是AgNO3溶液、稀氨水,故答案为:AgNO3溶液、稀氨水;
(2)分别向两支银镜的试管中加入5mLFe(NO3)3、Fe2(SO4)3溶液,保证铁离子浓度相等的前提下,来判断银镜溶解的速度,故答案为:c(Fe3+);
(3)Fe3+具有氧化性,金属银具有还原性,Fe3+氧化Ag得到亚铁离子和银离子,即:Fe3++Ag═Fe2++Ag+,故答案为:Fe3++Ag═Fe2++Ag+;
(4)硫酸根离子可以和钡离子之间反应生成白色不溶于硝酸的沉淀硫酸钡,检验硫酸银中硫酸根离子的方法:取少量Ag2SO4固体于试管中,加入适量蒸馏水,振荡、静置,取上层清液,滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀;
(5)根据选择的铁盐溶液铁离子浓度相等,但是盐溶液中的阴离子硝酸根离子和硫酸根离子的不同,单质银镜的溶解情况不同,a中溶液黄色略变浅,b中溶液黄色明显变浅,得到在a中的酸性条件下 氧化了银,0.1mol/L Fe(NO3)3中,硝酸根离子是0.3mol/L,所以配制pH=2,c( )=0.3mol/L的溶液,结果银镜消失溶液的颜色无变化,说明铁离子没有参加反应,证明a中的酸性条件下 氧化了银,故答案为:a中溶液黄色略变浅,b中溶液黄色明显变浅;配制pH=2,c( )=0.3mol/L的溶液;银镜消失,溶液颜色无明显变化;
(6)碘化银是一种黄色沉淀,亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应产生黄色沉淀,亚硝酸具有氧化性,能将碘离子氧化,含有碘单质的溶液中滴加淀粉溶液后变蓝(或CCl4层显紫色),据此确定白色沉淀是否是亚硝酸银,故答案为:
实验方案 预期现象和结论
取少量白色沉淀,向其中加入过量酸化的KI溶液,静置,再向上层清液中滴加淀粉溶液(或取上层清液,加入CCl4后振荡、静置) 加入酸化的KI溶液后产生黄色沉淀,上层清液滴加淀粉溶液后变蓝(或CCl4层显紫色),假设2成立
【分析】(1)一般是将氨水加入到硝酸银溶液中先形成沉淀再加入氨水使沉淀消失即可
(2)根据题意可知控制铁离子的量相等
(3)根据反应物和生成物的性质即可写出方程式
(4)可将硫酸银加入水中,取滤液加入硝酸钡即可检验
(5)根据实验现象 a中 溶液黄色略变浅; 产生少许白色沉淀 ,b中 溶液黄色明显变浅; 产生较多白色沉淀 即可判断,主要是形成对比实验,排除铁离子的影响,因此此时加入的是不含铁离子的硝酸盐的溶液,现象是银镜消失溶液的颜色无变化
(6)①根据题意 亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应,可以加入碘化钾溶液进行检验碘单质的存在即可
27.【答案】(1)+3价;
(2)2.8
(3)
(4)加入足量氢碘酸,然后加入几滴淀粉溶液,振荡,若溶液变蓝色,说明存在砷酸,反之,无砷酸
(5)制取的砷纯度高,H2S可循环使用,避免对空气造成污染
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)根据化合物中各元素化合价代数和为0,砷化合价为-3价,则半导体材料 中 元素的化合价为+3价,“氧化(加压)”时 与水、氧气反应生成H3AsO4和硫,发生反应的化学方程式为 ;
(2) 时 的值为 ,用 溶液调溶液的 时,目的是除铁, ,c(OH-)=10-11.2,c(H+)=10-2.8, 的最小值为2.8;
(3)“还原”过程二氧化硫与H3AsO4反应生成H3AsO3,发生反应的离子方程式为 ;
(4)过程中,检验 还原砷酸后所得溶液中是否仍存在砷酸。需进行的实验操作是:取 还原砷酸后的溶液于试管中,加入足量氢碘酸,然后加入几滴淀粉溶液,振荡,若溶液变蓝色,说明存在砷酸,反之,无砷酸;
(5)工业上用硫化-还原法制取砷的优点是制取的砷纯度高,H2S可循环使用,避免对空气造成污染。
【分析】(1) 根据元素化合价计算公式即可计算,加入氧气主要是将物质氧化,结合过滤的产物即可找出 氧化的产物,即可写出方程式
(2)除去铁离子,根据氢氧化铁的溶度积即可计算出pH
(3)根据反应物和生成物即可写出离子方程式
(4)根据砷酸可与被 、氢碘酸等还原为亚砷酸(H3AsO3) 。可以利用氢碘酸和淀粉即可判断
(5)根据根据流程即可得出纯度高且气体可以回收利用防止污染
28.【答案】(1)第三周期IIA族;③
(2)(CaO、NaOH,答案合理均给分);静置后,向上层清液中加入氢氧化钠溶液,观察到没有沉淀生成
(3)盐酸和氯化钡溶液
(4)
(5)海水中氯化镁的含量低,通过这种转化,使溶液中的氯化镁得到富集
【知识点】氧化还原反应;海水资源及其综合利用;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】
(1)镁原子序数为12,在元素周期表第三周期ⅡA族。反应①为镁离子和氢氧化钙反应,无元素化合价变化,不是氧化还原反应;反应②为氢氧化镁和盐酸反应,无元素化合价变化,不是氧化还原反应;反应③为电解熔融氯化镁,生成了单质镁和氯气,Mg和Cl化合价均发生变化,是氧化还原反应。
(2)反应①目的为将镁离子转化为氢氧化镁,因此需要加入碱,氢氧化钙、氢氧化钠、氧化钙均可。要确定海水中镁离子已全部转化为氢氧化镁,只要静置后取上层清液,加入氢氧化钠,没有观察到有白色沉淀产生就说明镁离子已沉淀完全。
(3)要检验某溶液中的硫酸根离子,须先加入盐酸,加入盐酸没有现象,可排除银离子、碳酸根离子等的干扰,然后加入氯化钡,若生成不溶于水和酸的白色沉淀,则说明有硫酸根离子。
(4)电解熔融的氯化镁,可以得到单质镁和氯气,化学方程式。
(5)海水中虽然有氯化镁,但是含量很低而且包含很多杂质,通过这种转化,可以实现氯化镁的富集。
【分析】海水中加入氢氧化钙沉淀镁离子得到氢氧化镁沉淀,过滤后在沉淀中加入盐酸溶解,得到氯化镁溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失水得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁得到金属镁。
29.【答案】(1)增大反应物间的接触面积,使其充分反应
(2)+2价
(3)
(4)浓硫酸
(5)取少量样品溶解,先用盐酸酸化,除去,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有
(6)
(7)
【知识点】化学反应速率的影响因素;硫酸根离子的检验;制备实验方案的设计;化合价与化学式
【解析】【解答】
(1)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是增大反应物间的接触面积,使其充分反应,故答案为:增大反应物间的接触面积,使其充分反应;
(2)中,硫元素化合价-1价,则铁元素化合价+2价,故答案为:+2价;
(3)“氧化”时是生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫,化学方程式为,故答案为:;
(4)工业上,吸收时宜选用的试剂98.3%的浓硫酸,防止形成酸雾,提高的吸收效率,故答案为:浓硫酸;
(5)检验已变质,实际检验存在,具体方法为:取少量样品溶解,先用盐酸酸化,除去,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有,故答案为:取少量样品溶解,先用盐酸酸化,除去,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有;
(6)反应中,硫元素的化合价由+4价升高为+6价,碘元素的化合价由0价降低为-1价,根据化合价升降守恒和原子守恒,配平该反应的方程式为,故答案为:;
(7)与碘水的反应为:,生成的硫酸与反应为,标准状况下存在关系式为:,解得V=,则空气样品中的体积分数=,故答案为:。
【分析】以黄铁矿(主要成)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,黄铁矿在空气中煅烧生成滤渣主要为氧化铁,用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫;工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸,吸收三氧化硫得到浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到。
30.【答案】(1)搅拌(粉碎、加热)
(2)过滤
(3)NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O
(4)含+4价硫的化合物被氧化
(5)加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液
【知识点】硫酸根离子的检验;过滤;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是搅拌、粉碎、加热等。答案为:搅拌(粉碎、加热);
(2)通过过滤操作可以分离可溶和不溶物质。故过程①进行的操作是过滤。答案为:过滤;
(3)加入NaOH后,氢氧根可以和亚硫酸氢根发生反应,反应方程式为:NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O;答案为:NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O;
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是含+4价硫的化合物被氧化;答案为:含+4价硫的化合物被氧化;
(5)证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4,实质是检验SO的存在。检验SO,可以通过在酸性环境下,通过加入含BaCl2溶液,观察是否有不溶于酸的白色沉淀(BaSO4)生成,若有白色沉淀生成,说明存在SO,即证明含有Na2SO4。故答案为:加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液。
【分析】将工业废碱渣溶于水,过滤可得碳酸钠溶液和废渣,将含有SO2的烟气通入碳酸钠溶液中,形成了亚硫酸氢钠溶液,加入烧碱,NaOH与NaHSO3发生反应产生Na2SO3,得到亚硫酸钠溶液,隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤可得亚硫酸钠粗品。
1 / 1高考二轮复习知识点:硫酸根离子的检验
一、选择题
1.(2023·辽宁)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是
A.用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B.用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C.用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D.加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
【答案】A
【知识点】硫酸根离子的检验;钠的重要化合物;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙,二者均生成白色沉淀,不能达到鉴别的目的,A错误;
B. FeSO4如果变质,会生成三价铁,可以三价铁与KSCN溶液 变红,可以进行检验,B项正确;
C.Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4,加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀,可以用来检验Na2SO3是否被氧化,C项正确;
D.含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质,可以用来检验乙醇中混油的乙醛,D正确;
故答案为:A
【分析】方法分析:物质进行检验或者鉴别时,弄清楚鉴别物质的化学性质,选择适当的试剂,反应现象要明显。
2.(2022·深圳模拟)化学是以实验为基础的科学。下列实验设计能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 除去乙酸乙酯中的乙酸 加入饱和Na2CO3溶液,振荡后分液
B 检验Na2SO3固体是否变质 取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,观察现象
C 证明HClO的酸性比H2CO3的弱 用pH计测定NaClO溶液和Na2CO3溶液的pH,比较两溶液pH的大小
D 配制100mL一定浓度的NaOH溶液 准确称取NaOH固体,放入100mL的容量瓶中,加水溶解,振荡摇匀,定容
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】硫酸根离子的检验;酯的性质;配制一定物质的量浓度的溶液;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.由于Na2CO3能与乙酸反应,而且能减小乙酸乙酯的溶解度,便于分层,则除去乙酸乙酯中的乙酸可以加入饱和Na2CO3溶液,振荡后分液,A符合题意;
B.由于HNO3本身就能将Na2SO3氧化为Na2SO4,故取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,观察现象,不能用于检验Na2SO3固体是否变质,应改用键入盐酸酸化的BaCl2溶液,则可以排除该干扰,B不合题意;
C.由于碳酸钠水解生成为碳酸氢钠,用pH计测定NaClO溶液和Na2CO3溶液的pH,比较两溶液pH的大小,只能证明HClO的酸性比的弱,而不能证明HClO的酸性比H2CO3的弱,C不合题意;
D.容量瓶不能作为溶解、稀释、反应和长期贮存溶液的仪器,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】A.加入饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸,并且乙酸乙酯难溶于水,振荡后分液取上层即可
B.检验硫酸根离子,注意常见干扰离子( SO32-,NO3-)的影响
C.通过测定盐类溶液的pH,只能比较盐类水解对应生成的酸的酸性大小
D.配制溶液时先在烧杯中溶解并冷却到室温再转移到容量瓶中
3.(2022·葫芦岛模拟)下列实验操作、现象与预期实验目的或所得实验结论一致的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向某溶液中加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液 酸化后溶液中无现象,再加溶液后观察到有白色沉淀生成 该溶液中存在SO离子
B 向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液 溶液变澄清 酸性:苯酚>碳酸
C 用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色反应 焰色呈黄色 该溶液为钠盐溶液
D 向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液 溶液变红 FeCl2已完全变质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】硫酸根离子的检验;焰色反应;二价铁离子和三价铁离子的检验;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A.向某溶液中加入稀盐酸酸化,无现象,排除碳酸根离子、亚硫酸根离子等的干扰,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀是BaSO4,说明该溶液中含有,A符合题意;
B.向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液反应生成苯酚钠、碳酸氢钠,溶液变澄清,说明酸性:苯酚>,B不符合题意;
C.用洁净的铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,焰色呈黄色,说明该溶液含有钠元素,但不一定是钠盐溶液,可能是NaOH,NaOH为碱溶液,C不符合题意;
D.向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红,只能检验FeCl2是否变质,不能检验是否完全变质,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.产生的白色沉淀为硫酸钡,证明溶液中存在硫酸根;
B.由实验现象得出结论:苯酚>碳酸氢根;
C.焰色呈黄色,说明一定含钠元素,但不一定为钠盐;
D.溶液变红说明有铁离子,可说明氯化亚铁已变质,但不能说明完全变质。
4.(2021·南平模拟)燃煤烟气中含有 和 等物质,用如图装置测定 含量。已知异丙醇溶液可选择性吸收 并转化为 ,也可溶解少量 ,实验中应尽快除去 。
下列说法错误的是( )
A.用空气吹出异丙醇溶液中溶解的
B.通过测定 的质量检测 含量
C.该过程中涉及到反应:
D. 冰浴可减少异丙醇的挥发
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.空气中的氧气能将溶解的 氧化为 ,不能用空气吹出异丙醇溶液中溶解的 ,A符合题意;
B.根据S原子守恒可通过测定 的质量计算SO3的质量,从而检测 含量,B不符合题意;
C.未被异丙醇溶液吸收的SO2和过氧化氢发生氧化还原反应,反应的化学方程式为 ,因此过程中涉及到 ,C不符合题意;
D.异丙醇易挥发, 冰浴温度较低,可减少异丙醇的挥发,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】0℃的冰浴可减少异丙醇的挥发,烟气通过80%异丙醇后SO3被吸收,烟气再通过二氧化硫后SO2被吸收。
5.(2021·日照模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。A是元素Y的单质。常温下,A遇甲的浓溶液发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,丁和戊的组成元素相同,且丙是无色气体,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的沸点:X>Z
B.简单离子半径大小:X<Y
C.丁分子和戊分子的空间结构相同
D.Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存
【答案】A
【知识点】离子共存;浓硫酸的性质;硫酸根离子的检验;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】根据分析可知,W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素;甲为H2SO4,乙为Al2(SO4)3,丙为SO2,丁为H2O,戊为H2O2。
A.X为O,Z为S,水分子之间存在氢键,导致水的沸点较高,即简单氢化物的沸点:X>Z,故A符合题意;
B.电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径大小:X>Y,故B不符合题意;
C.丁为H2O,是V形结构,戊为H2O2,不是V形结构,故C不符合题意;
D.Al3+、S2-在水中发生水解反应生成Al(OH)3与H2S,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,A是元素Y的单质,常温下A遇甲的浓溶液钝化,可知A为Al单质,Y为Al元素,丙是无色气体,则甲为H2SO4、丙为SO2。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,可知丁为H2O,戊为H2O2,乙为Al2(SO4)3,则W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S元素,据此解答。
6.(2021·日照模拟)某实验小组探究SO2与AgNO3溶液的反应,实验记录如下:
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验 步骤
实验现象 得到无色溶液a和白色沉淀b 产生无色气体,遇空气变为红棕色 产生白色沉淀
下列说法正确的是( )
A.透过测Ⅰ中无色溶液a的pH可以判断SO2是否被氧化
B.实验Ⅱ说明白色沉淀b具有还原性
C.实验Ⅲ说明溶液a中一定有 生成
D.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ说明SO2与AgNO3溶液反应既有Ag2SO4生成,又有Ag2SO3生成
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.实验Ⅰ中,将SO2通入AgNO3溶液(pH=5)中得到无色溶液a,该溶液中可能含有亚硫酸,亚硫酸为中强酸,所以测定无色溶液a的pH无法判断二氧化硫是否被氧化,故A不符合题意;
B.实验Ⅱ中,取白色沉淀B,加入3mol/LHNO3,产生的无色气体遇空气变成红棕色,说明硝酸被还原为NO,证明该沉淀B中含有还原性的物质存在,故B符合题意;
C.实验Ⅲ中,检验硫酸根离子应先加入盐酸酸化,目的是排除Ag+等,以免干扰硫酸根的检验,直接向溶液a中加入BaCl2,产生的沉淀可能为氯化银,不一定是硫酸根离子,故C不符合题意;
D.由于实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ不能证明产物中含有硫酸根,因此不能确定产物中含有Ag2SO4生成,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】此题是对SO2性质的考查, 结合SO2的氧化性、还原性、酸性氧化物、漂白性等性质进行分析。
7.(2021·济南模拟)下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向纤维素中加入适量硫酸溶液,微热一段时间后,滴加新制的氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,未发现砖红色沉淀生成 纤维素没有水解或者已经水解但水解后的产物中没有葡萄糖
B 1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热,有气体生成,该气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色 该气体是丙烯
C 粗盐提纯时,将2mol·L-1NaOH、饱和BaCl2和0.5mol·L-1Na2CO3溶液依次加入后,一次过滤,滤液用HCl调至pH<3,取少许该溶液滴加饱和BaCl2溶液,发现有明显的白色沉淀生成 说明“一次过滤”后没有完全除尽 ,该白色沉淀是BaSO4
D 向苯酚钠溶液中通入CO2,溶液变浑浊 碳酸溶液的pH比苯酚小
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】硫酸根离子的检验;卤代烃简介;苯酚的性质及用途;多糖的性质和用途
【解析】【解答】A.葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应需要在碱性溶液中,纤维素水解时加入了硫酸,因此水解后需要首先加入氢氧化钠中和硫酸,然后再验证,A不符合题意;
B.由于生成的丙烯中含有挥发出的乙醇蒸汽,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明有丙烯生成,B不符合题意;
C.用盐酸酸化后,加入氯化钡溶液,发现有明显的白色沉淀生成,白色沉淀是硫酸钡,这说明说明“一次过滤”后没有完全除尽 ,C符合题意;
D.向苯酚钠溶液中通入CO2,溶液变浑浊说明有苯酚生成,所以碳酸的酸性强于苯酚的酸性,但不能说明碳酸溶液的pH比苯酚小,因为二者的浓度不一定相等,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.意实验操作有问题,加氢氧化铜验证之前需要将溶液pH调成碱性;
B.乙醇具有还原性和挥发性;
C.粗盐中的可溶性杂质离子主要包含镁离子、钙离子、硫酸根离子;
D.酸溶液pH大小不仅和酸性强弱有关还和浓度有关。
8.(2021·德阳模拟)下列实验方案中,能实现实验目的的是( )
实验目的 实验方案
A 检验露置的Na2SO3是否变质 用盐酸酸化的BaCl2溶液
B 缩短容量瓶干燥的时间 将洗净的容量瓶放在烘箱中烘干
C 测定Na2CO3(含NaCl)样品纯度 取一定质量的样品与足量盐酸反应,用碱石灰吸收产生的气体
D 验证氧化性强弱:Ag+>Fe2+ 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;硫酸根离子的检验;常用仪器及其使用;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】A.如Na2SO3变质,即被空气氧化为硫酸钠,则在盐酸酸化的氯化钡作用下生成硫酸钡白色沉淀,如未变质,则无沉淀生成,A符合题意;
B.容量瓶、移液管等精密仪器,只能晾干,不可以烘干或加热,否则影响测量(或配制)准确,B不符合题意;
C. ,用碱石灰收集二氧化碳,再称量质量差值,但由于逸出气体还含有H2O和HCl,不除去的话结果会偏大,C不符合题意;
D.Ag+会与FeCl2中Cl-反应生成AgCl,从而无法氧化Fe2+,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A.硫酸钡为沉淀而亚硫酸钡不是沉淀,由此判断是否变质;
B.容量瓶不可烘干或加热处理,会影响其精密性;
C.盐酸易挥发,且易被碱石灰吸收,造成误差测定值偏大;
D.会生成氯化银沉淀,无法发生氧化还原反应,无法判断。
9.(2021·保定模拟)下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 向某溶液中先加入氯化钡溶液,再滴入盐酸 先产生白色沉淀,后白色沉淀不消失 该溶液中一定含有SO
B 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 红棕色变深 反应2NO2(g) N2O4(g) △H<0
C 在0.1mol·L-1K2S溶液中滴加少量等浓度的ZnSO4溶液,再加入少量等浓度的CuSO4溶液 先产生白色沉淀,后产生黑色沉淀 Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D 室温下,用pH试纸分别测定浓度均为0.1mol·L-1的Na2SO3和NaHSO3两种溶液的pH pH:Na2SO3>NaHSO3 HSO 结合H+能力比SO 的强
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;探究吸热反应和放热反应;比较弱酸的相对强弱的实验
【解析】【解答】A.氯化银也是不溶于稀盐酸的白色沉淀,则向某溶液中先加入氯化钡溶液,再滴入盐酸生成白色沉淀可能为氯化银或硫酸钡,故A不符合题意;
B.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,红棕色变深,说明反应2NO2(g) N2O4(g)向逆反应方向移动,该反应为放热反应,△H<0,故B符合题意;
C.在0.1mol·L-1K2S溶液中滴加少量等浓度的ZnSO4溶液,再加入少量等浓度的CuSO4溶液时,过量的K2S溶液与CuSO4溶液反应生成CuS黑色沉淀,不存在沉淀的转化,无法判断和比较ZnS与CuS的溶度积大小,故C不符合题意;
D.0.1mol·L-1的Na2SO3和NaHSO3两种溶液中Na2SO3的pH大于NaHSO3,说明SO 结合H+能力比HSO 的强,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.证明含有硫酸根离子应该是先加入盐酸再加入氯化钡溶液
B.二氧化氮是红棕色,加入后颜色加深说明正反应放热
C.证明溶度积的大小是应该保证硫化钾的量极少
D.得出结论不对
10.(2021·宿迁模拟)室温下,进行下列实验,根据实验操作和现象所得的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向NaOH固体中加入少量稀盐酸,测得溶液温度高于室温 盐酸与氢氧化钠的反应为放热反应
B 向Na2SO3溶液中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤洗涤后,向所得沉淀中加入足量稀硝酸,沉淀不溶解 原Na2SO3溶液已变质
C 向pH=3的醋酸溶液中,加入醋酸铵溶液,溶液pH增大 醋酸铵溶液呈碱性
D 向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加几滴氨水,产生蓝色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;中和热的测定
【解析】【解答】A. 固体氢氧化钠溶于水的过程中也放出一定的热量,故用固体氢氧化钠与稀盐酸反应来探究中和反应中能量的变化情况,显然不合理,故A不符合题意;
B. 稀硝酸可以把BaSO3氧化成BaSO4,不能说明原Na2SO3溶液已变质,故B不符合题意;
C. 向pH=3的醋酸溶液中,加入醋酸铵溶液,使醋酸的电离平衡逆向移动,氢离子浓度减小,溶液pH增大,溶液仍然呈酸性,该现象不能说明醋酸铵溶液呈碱性,故C不符合题意;
D. 向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加几滴氨水,产生蓝色沉淀,说明氢氧化镁沉淀转换成了蓝色的氢氧化铜沉淀,根据沉淀转化的原则可知,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.应该用氢氧化钠稀溶液和稀盐酸溶液进行验证中和反应放热
B.先加盐酸,再加硝酸钡溶液进行判断
C.醋酸铵的酸碱性直接用测pH得方式进行测定
D.沉淀向着溶度积更小的方向转换
11.(2020·柳州模拟)下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向盛有稀 溶液的试管中加入 的 溶液 试管口出现红棕色气体 溶液中的 被 还原为
B 向某钠盐X溶液中加入盐酸,将产生的气体通入 酸化的 溶液中 有白色沉淀产生 反应生成的气体可能为
C 向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释 溶液红色变浅 溶液中所有离子的浓度均减小
D 用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧 直接观察,火焰呈黄色 溶液中的金属阳离子只有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;硝酸的化学性质;硫酸根离子的检验;焰色反应
【解析】【解答】A.向盛有稀 溶液的试管中加入 的 溶液,稀硫酸电离产生的氢离子与硝酸根离子构成强氧化性体系,且亚铁离子具有还原性,亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应生成NO,而NO遇空气立马变为 ,故A不符合题意;
B.向某钠盐X溶液中加入盐酸,将产生的气体通入 酸化的 溶液中,有白色沉淀产生,反应生成的气体可能为 ,故B符合题意;
C,向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释,溶液碱性减弱,溶液中氢离子浓度增加,故C不符合题意;
D.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧,直接观察,火焰呈黄色,溶液中的金属阳离子有 ,可能有 ,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】C为解答易错点,氨水是弱碱,溶液为碱性,加水稀释,碱性减弱,氢氧根离子浓度减小,温度不变水的离子积常数不变,则氢离子浓度增大,酸性增强,即溶液稀释过程中,不一定溶液中所有离子的浓度都在减小。
12.(2020·抚州模拟)向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,测定混合后溶液pH随混合前溶液中 变化的曲线如图所示。
实验发现:
ⅰ.a 点溶液澄清透明,向其中滴加 NaOH 溶液后,立即产生灰白色沉淀,滴入 KSCN 溶液显红色;
ⅱ.c 点和 d 点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出;取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加 KSCN 溶液显红色。
下列分析合理的是( )
A.检验a点溶液中反应生成的阴离子所需试剂为:稀硝酸和BaCl2溶液
B.c点和d点出现上述现象的主要原因是Fe3+和 发生双水解反应
C.b点较a点溶液pH升高的主要原因:2Fe3++ +H2O = 2Fe2++ +2H+
D.向d点上层清液中滴加 NaOH溶液无明显现象,证明溶液中无Fe3+
【答案】B
【知识点】盐类水解的原理;硫酸根离子的检验;铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.检验a点溶液中反应生成的阴离子所需试剂为:稀盐酸和BaCl2溶液,硝酸也能将SO 氧化,故A不符合题意;
B.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出,故发生的反应为2Fe3++3SO +6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO3,故B符合题意;
C.若2Fe3++SO32-+H2O═2Fe2++SO42-+2H+发生此反应,酸性加强,pH减小,故C不符合题意;
D.d点发生的反应为2Fe3++3SO +6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO3,这是一个可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故滴加KSCN溶液,溶液变红;滴加NaOH溶液,平衡向逆反应方向进行,故红色沉淀减少,即红色减弱,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】i.a点溶液透明澄清,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,说明溶液中有Fe2+,滴入KSCN溶液显红色,说明溶液中含Fe3+,发生的离子反应是2Fe3++SO +H2O═2Fe2++SO +2H+;
ii.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出,发生的反应为2Fe3++3SO +6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO3,取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加KSCN溶液显红色,说明含Fe3+。
13.(2020·虹口模拟)某溶液含有Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-等离子,向其中加入足量的稀硫酸后,溶液中离子的物质的量几乎不变的是( )
A.Ba2+ B.Fe2+ C.Cl- D.NO3-
【答案】C
【知识点】硫酸根离子的检验
【解析】【解答】某溶液含有Ba2+、Fe2+、Cl-、NO3-等离子,向其中加入足量的稀硫酸后;Ba2+与SO42-生成白色沉淀BaSO4,Ba2+物质的量减小;NO3-(H+)具有强氧化性,Fe2+具有还原性,二者发生氧化还原反应:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,故NO3-和Fe2+物质的量均减小;Cl-物质的量几乎不变;
故答案为:C。
【分析】硝酸根离子本身没有强氧化性,在酸性环境下,具有强氧化性。
14.(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。
15.(2019·南昌模拟)下列实验方案中,能达到实验目的的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.等体积等物质的量浓度的CH3COOH和HClO溶液消耗NaOH的物质的量相等,不能比较CH3COOH和HClO的酸性强弱,A不符合题意;
B.在Na2S2O3溶液中滴加盐酸会发生反应:Na2S2O3+2HCl═2NaCl+SO2↑+S↓+H2O,产生了大量的浅黄色浑浊,会对后续白色沉淀的观察产生影响,B不符合题意;
C.浓盐酸能与KMnO4反应,向较浓的FeCl2溶液加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去可能是与Cl-反应导致,无法证明Fe2+有还原性,C不符合题意;
D.向1L浓度均为0.1mol/LNaCl和NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,先出现淡黄色沉淀,说明先生成了AgBr沉淀,即在浓度相同的前提下,溴离子优先于氯离子沉淀,所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.等体积等浓度的CH3COOH和HClO消耗NaOH的物质的量相同;
B.S2O32-酸性条件下反应生成SO2和S;
C.KMnO4具有氧化性,能将Cl-氧化成Cl2;
D.结合沉淀的转化分析;
16.(2016·镇海模拟)下列有关实验的操作正确的是( )
A.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度,量筒、容量瓶无“0”刻度,滴定管有“0”刻度;使用时滴定管水洗后还需润洗,但容量瓶水洗后不用润洗
B.检验某溶液是否含有SO 时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
C.为观察Mg条在CO2气体中的燃烧,在一个底部铺有少量玻璃棉的集气瓶中收集满CO2气体,取一小段除去表面氧化膜的Mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶底部
D.用干燥且洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液,滴到放在表面皿上的pH试纸上测pH值
【答案】A
【知识点】硫酸根离子的检验;试纸的使用
【解析】【解答】解:A.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度,量筒、容量瓶无“0”刻度,滴定管有“0”刻度;使用时滴定管水洗后还需润洗,故A正确;
B.先加稀盐酸,可以排除银离子与碳酸根离子,再加入BaCl2溶液,产生的沉淀只能是硫酸钡,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸产生白色沉淀,可能是硫酸钡,也可能是氯化银,故B错误;
C.不能投入上述集气瓶底部,应用坩埚钳夹持燃烧,故C错误;
D.NaClO有强氧化性,不能用pH试纸测量,故D错误.
故选A.
【分析】A.量筒、容量瓶无“0”刻度,滴定管有“0”刻度;
B.SO42﹣离子的检验方法:先加稀盐酸,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀;
C.不能投入上述集气瓶底部;
D.NaClO有强氧化性.
17.(2023·崇明模拟)将下列气体通入溶有足量的SO2的BaCl2溶液中,没有沉淀产生的是( )
A.NH3 B.H2S C.Cl2 D.HCl
【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.NH3和亚硫酸反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵和氯化钡发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀,故A不选;
B. H2S与SO2生成S和水,故B不选;
C. Cl2和二氧化硫及水反应生成硫酸和盐酸,与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故C不选;
D. 通入HCl,溶液酸性增强,二氧化硫的溶解度减小,不能生成更多的亚硫酸根离子,没有沉淀生成,故D选;
故答案为:D。
【分析】A.NH3和亚硫酸反应生成亚硫酸铵;
B. H2S与SO2生成S和水;
C. Cl2和二氧化硫及水反应生成硫酸和盐酸;
D.依据弱酸不能制强酸分析。
18.(2022高三上·浦东期末)向的溶液中加入一定量的溶液,下列分析错误的是
A.若未完全沉淀,则溶液中有大量
B.若恰好完全沉淀,则溶液中有大量
C.若沉淀达到最大值,则溶液呈酸性
D.无论加入多少溶液,一定存在
【答案】C
【知识点】常见离子的检验;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.根据分析,全部沉淀后,开始反应,故未完全沉淀时,溶液中有大量,A项不符合题意;
B.恰好完全沉淀时有剩余,B项不符合题意;
C.沉淀达到最大值所有离子恰好完全反应,此时溶液溶质为NH3·H2O,呈碱性,C项符合题意;
D.根据分析,第一步反应,BaSO4:Fe(OH)3=3:2,第一步恰好完全沉淀,第二步反应生成BaSO4,故无论加入多少溶液,一定存在,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】反应的先后顺序:产生水-产生沉淀-产生气体-沉淀溶解。根据这个顺序进行判断,可以知道氢氧化钡加入后,先生成硫酸钡和氢氧化铁,最后生成一水合氨。
19.(2022高一上·海淀期末)下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
选项 实验操作及现象 实验结论
A 将通入酸性溶液,溶液紫色很快褪去 具有漂白性
B 向某溶液中加入溶液,生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 溶液一定含有
C 向某溶液中滴加溶液,产生白色沉淀 溶液中一定含有
D 将某气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊 该气体一定是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;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.高锰酸钾具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应,体现了二氧化硫的还原性,不是漂白性,故A不符合题意;
B.溶液中含有Fe2+离子,加入NaOH溶液生成白色沉淀氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,具有还原性,被空气中氧气氧化为氢氧化铁,现象是生成的白色沉淀在空气中迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,故B符合题意;
C.溶液中若含有Ag+或CO、SO,滴加溶液,也会生成白色沉淀,故C不符合题意;
D.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,该气体不一定是,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.二氧化硫能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应;
C.碳酸钡、亚硫酸钡也是白色沉淀;
D.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊。
20.(2021高一上·淮安期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向某溶液中加入溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中一定含有
B 向某白色粉末中滴加稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该粉末一定是碳酸盐
C 向某无色溶液滴加盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀 该溶液中一定含
D 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色 该溶液中一定不含
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】常见离子的检验;铵离子检验;硫酸根离子的检验;焰色反应
【解析】【解答】A.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,由操作和现象可知溶液中一定含有
,故A符合题意;
B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,由操作和现象可知粉末可能为碳酸盐或碳酸氢盐,或亚硫酸盐等,故B不符合题意;
C.白色沉淀也可能是氯化银,不能说明溶液中一定含有硫酸根离子,故C不符合题意;
D.观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,由操作和现象可知溶液中一定含Na+,不能确定是否含K+,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊;
C.若溶液中含有银离子也会出现白色沉淀;;
D.观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃。
二、多选题
21.(2021高一上·德州期末)下列关于离子检验的说法正确的是( )
A.取少量溶液加入溶液产生白色沉淀,则证明该溶液中一定含
B.取少量溶液加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则证明该溶液中一定含有或
C.先加入足量稀盐酸无明显现象,再加入溶液,产生白色沉淀,证明该溶液中含有
D.用洁净的铂丝蘸取少许溶液,于酒精灯上灼烧,火焰的颜色为黄色,证明该溶液一定含
【答案】C,D
【知识点】常见离子的检验;氯离子的检验;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.取少量溶液加入
溶液产生白色沉淀,该沉淀可能为AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4等,则该溶液中不一定含
,A不符合题意;
B.取少量溶液加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能为CO2,也可能为SO2,则该溶液中可能含有
或
,也可能含有
或
,B不符合题意;
C.先加入足量稀盐酸无明显现象,则溶液中不含有
、
,若含有
,也会转化为H3PO4,但它不能与BaCl2反应,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明该溶液中含有
,C符合题意;
D.焰色试验中,只有Na+的焰色为黄色,现用洁净的铂丝蘸取少许溶液,于酒精灯上灼烧,火焰的颜色为黄色,则可证明该溶液一定含
,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】离子检验中注意常见的干扰离子。
A. 能与Ag+反应生成白色沉淀的除Cl-外,还有CO32-、SO42-等,对于干扰离子(CO32-、SO42-等),可加入稀硝酸进行排除。
B.SO32-或HSO3-与盐酸反应产生的SO2,也能使澄清石灰水变浑浊。
C.加入稀盐酸无现象,可排除CO32-、SO32-、Ag+,能与Ba2+反应生成白色沉淀的只剩SO42-。
D.钠元素的焰色反应为黄色,注意用焰色反应检验钾元素时,要透过蓝色的钴玻璃,以防被黄色干扰。
三、非选择题
22.(2021·全国甲)胆矾( )易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的 (杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:
(1)制备胆矾时,用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪器有 (填标号)。
A.烧杯 B.容量瓶 C.蒸发皿 D.移液管
(2)将 加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为 ,与直接用废铜和浓硫酸反应相比,该方法的优点是 。
(3)待 完全反应后停止加热,边搅拌边加入适量 ,冷却后用 调 为3.5~4,再煮沸 ,冷却后过滤。滤液经如下实验操作:加热蒸发、冷却结晶、 、乙醇洗涤、 ,得到胆矾。其中,控制溶液 为3.5~4的目的是 ,煮沸 的作用是 。
(4)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为 ,加入胆矾后总质量为 ,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为 。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为 (写表达式)。
(5)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是 (填标号)。
①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少胆矾迸溅出来
【答案】(1)A、C
(2)CuO+H2SO4 CuSO4+H2O;不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(硫酸利用率高)
(3)过滤;干燥;除尽铁,抑制硫酸铜水解;破坏氢氧化铁胶体,易于过滤
(4)
(5)①③
【知识点】盐类水解的应用;硫酸根离子的检验;常用仪器及其使用;物质的分离与提纯;化学式及其计算
【解析】【解答】(1)制备胆矾时,根据题干信息可知,需进行溶解、过滤、结晶操作,用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪器有烧杯和蒸发皿,A、C符合题意,故答案为:A、C;
(2)将CuO加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O;直接用废铜和浓硫酸反应生成硫酸铜与二氧化硫和水,与这种方法相比,将CuO加入到适量的稀硫酸中,加热制备胆矾的实验方案具有的优点是:不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(硫酸利用率高);
(3) 硫酸铜溶液制硫酸铜晶体,操作步骤有加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥;CuO中含氧化铁杂质,溶于硫酸后会形成铁离子,为使铁元素以氢氧化铁形成沉淀完全,需控制溶液pH为3.5~4,酸性环境同时还可抑制铜离子发生水解;操作过程中可能会生成氢氧化铁胶体,所以煮沸10min,目的是破坏氢氧化铁胶体,使其沉淀,易于过滤,故答案为:过滤;干燥;除尽铁,抑制硫酸铜水解;破坏氢氧化铁胶体,易于过滤;
(4) 称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。则水的质量是(m2- m3)g,所以胆矾(CuSO4 nH2O)中n值的表达式为:=n:1,解得n=;
(5) ①胆矾未充分干燥,导致所测m2偏大,根据n=可知,最终会导致结晶水数目定值偏高,符合题意;
②坩埚未置于干燥器中冷却,部分白色硫酸铜会与空气中水蒸气结合重新生成胆矾,导致所测m3偏大,根据n=可知,最终会导致结晶水数目定值偏低,不符合题意;
③加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出,会使m3数值偏小,根据n=可知,最终会导致结晶水数目定值偏高,符合题意;综上所述,①③符合题意,故答案为:①③。
【分析】(1)制备胆矾时,需进行溶解、过滤、结晶操作;
(2)金属氧化物与酸反应生成盐和水;从环境保护方面分析该方法的优点;
(3)硫酸铜溶液制硫酸铜晶体,操作步骤有加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥;根据水解分析;加热可以防止生成胶体;
(4)根据CuSO4 nH2O中CuSO4与H2O为1:n计算;
(5)根据n=分析。
23.(2019·北京)化学小组实验探究 与 溶液的反应。
(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备 ,将足量 通入 溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓 与Cu反应的化学方程式是
②试剂a是 。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为 、 或二者混合物。
(资料: 微溶于水; 难溶于水)
实验二:验证B的成分
①写出 溶于氨水的离子方程式: 。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是 ,进而推断B中含有 。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有 。所用试剂及现象是 。
(3)根据沉淀F的存在,推测 的产生有两个途径:
途径1:实验一中, 在 溶液中被氧化生成 ,随沉淀B进入D。
途径2:实验二中, 被氧化为 进入D。
实验三:探究 的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有 ;取上层清液继续滴加 溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含 。做出判断的理由: 。
②实验三的结论: 。
(4)实验一中 与 溶液反应的离子方程式是 。
(5)根据物质性质分析, 与 溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和SO42-生成。
根据上述实验所得结论: 。
【答案】(1)Cu+ 2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;饱和NaHSO3溶液
(2)Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2+ +SO32-+4H2O;H2O2溶液,产生白色沉淀
(3)Ag+ ; Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4;途径1不产生SO42-,途径2产生SO42-
(4)2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+
(5)实验条件下:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO42-的速率 碱性溶液中SO32-更易被氧化为SO42-
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】(1)①浓硫酸和铜在加热的条件下会发生氧化还原反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水;
②试剂a是饱和亚硫酸氢钠溶液,可以防止硫酸溶于水变为亚硫酸;
(2)①硝酸银溶解于氨水的离子方程式是Ag+ +3NH3H2O=[Ag(NH3)2]+ +OH- +NH4+ +2H2O;
②过氧化氢和亚硫酸银会发生水解反应,生成白色的氢氧化银沉淀和二氧化硫,因此反应的现象是生成白色沉淀;
(3)①Ag++Cl-+=AgCl↓;如果B中含有硫酸银,则会和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀;根据实验现象可知:途径1不产生SO42-,途径2产生SO42-;
(4)银离子遇到二氧化硫和水会生成亚硫酸银沉淀和氢离子,离子方程式为:2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+;
(5)根据实验现象:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO42-的速率;由此可以得到的结论是:碱性溶液中SO32-更易被氧化为SO42-。
【分析】(1)实验室通常利用铜和浓硫酸的反应制取二氧化硫;
(2)银离子和氨水反应会生成银氨配合离子;
(3)难溶物的溶解性越大,其就越难形成沉淀;
(4)该反应相当于银离子和亚硫酸反应生成亚硫酸沉淀和氢离子;
(5)在酸性条件下亚硫酸根离子更容易生成亚硫酸分子,而在碱性条件下会更容易被氧化为硫酸根。
24.(2023·湖州模拟)化合物X由三种元素组成,某学习小组按如下流程进行实验:
其中,溶液C含有一种摩尔质量为的含氧弱酸,其物质的量为。
(1)X的组成元素是 ,X的化学式是 。
(2)写出溶液A与足量稀硫酸反应的化学方程式 。
(3)写出生成紫黑色固体D的离子方程式 。
(4)请设计实验检验溶液C中的一种阴离子 。
【答案】(1)、I、;或
(2)
(3)
(4)取适量溶液C于试管中,滴加稀盐酸无现象,加入产生白色沉淀,则含有
【知识点】硫酸根离子的检验;无机物的推断;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)根据以上分析X中含有0.05molBa2+、0.02mol,所以X的组成元素是Ba、I、O,X的化学式是;
(2)与足量稀硫酸反应生成硫酸钡、H5IO6,化学方程式为;
(3)H5IO6和HI发生归中反应生成I2和水,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为;
(4)溶液C中含有,取适量溶液C于试管中,滴加稀盐酸无现象,加入产生白色沉淀,则含有。
【分析】(1)根据质量守恒和现象分析;
(2)与足量稀硫酸反应生成硫酸钡、H5IO6;
(3)H5IO6和HI发生归中反应生成I2和水;
(4)检验用稀盐酸和溶液。
25.(2022·唐山模拟)实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备纳米ZnO的部分实验过程如图所示:
(1)在“溶解”步骤中,提高铜帽溶解速率的措施 (例举两种)。
(2)有同学提出溶解步骤中可在酸性条件下不断鼓入并加热,这种情况下,铜发生溶解的离子方程式为 。
(3)“过滤”步骤中使用的玻璃仪器有 。
(4)生成的沉淀需经充分洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(5)在封闭的高温电炉中焙烧,焙烧后的ZnO粉末用去离子水洗净,再用乙醇洗涤3次,减压过滤,干燥,得到纯净的纳米级ZnO。用乙醇洗涤的目的是 。
(6)有同学提出用纯碱代替溶液,在实际生产中得到的是一种碱式碳酸锌[],取该样品6.82g,充分灼烧后测得残留物质量为4.86g,将所得气体通入足量澄清石灰水中,得到2.00g沉淀,则此碱式碳酸锌的化学式是 。
【答案】(1)提高硫酸浓度、加热或搅拌、铜帽粉碎等
(2)
(3)漏斗、烧杯、玻璃棒
(4)取最后一次洗涤液少许,先加盐酸,然后加BaCl2溶液,若无沉淀生成则已洗净
(5)乙醇易挥发,有利于ZnO粉末的干燥
(6)
【知识点】硫酸根离子的检验;常用仪器及其使用;制备实验方案的设计;复杂化学式的确定
【解析】【解答】
(1)提高硫酸浓度、加热、搅拌、铜帽粉碎等措施能提高铜帽溶解速率,故答案为:提高硫酸浓度、加热或搅拌、铜帽粉碎等;
(2)由题意可知,酸性条件下,铜和氧气共热反应生成铜离子和水,反应的离子方程式为;
(3)过滤步骤中使用的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4)碳酸锌沉淀的表面附有可溶性的硫酸铵杂质,检验沉淀是否洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子,检验的具体操作为取最后一次洗涤液少许,先加盐酸,然后加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,则沉淀已洗净,故答案为:取最后一次洗涤液少许,先加盐酸,然后加BaCl2溶液,若无沉淀生成则已洗净;
(5)乙醇具有挥发性,氧化锌用去离子水洗净,再用乙醇洗涤3次,可以带走氧化锌表面的水分,起到干燥的作用,故答案为:乙醇易挥发,有利于ZnO粉末的干燥;
(6)由题意可知,2.00g沉淀为碳酸钙的质量,由碳原子个数守恒可知,碱式碳酸锌中碳酸锌的物质的量为=0.02mol,由锌原子的原子个数守恒,氢氧化锌的物质的量为=0.04mol,则结晶水的物质的量为=0.02mol,由碱式碳酸锌中碳酸锌、氢氧化锌、结晶水的个数比等于物质的量比可得:1:x:y=0.02mol:0.04mol:0.02mol,解得x=2、y=4,碱式碳酸锌的化学式为,故答案为:。
【分析】电池铜帽加入稀硫酸和过氧化氢溶液溶解,锌、铜转化为硫酸锌、硫酸铜,向反应后的溶液中加入适量锌粉,将硫酸铜转化为铜,过滤得到海绵铜和硫酸锌溶液;向硫酸锌溶液中加入碳酸铵溶液,将硫酸锌转化为碳酸锌沉淀,过滤、洗涤、干燥得到碳酸锌;碳酸锌高温灼烧制得纳米氧化锌。
26.(2021·舟山模拟)某研究性学习小组查阅资料收集到如下信息:铁盐能蚀刻银而用来制作液晶显示器的银线路板。他们对蚀刻银的过程进行了探究。
(1)(实验1)制备银镜:
i.配制银氨溶液,需要的试剂是 。并取等量银氨溶液于多支试管中。
ii.向银氨溶液中加入等量的葡萄糖溶液,水浴加热。产生银镜,洗净,备用。
(2)(实验2)溶解银镜:分别向两支试管中加入5mLFe(NO3)3、Fe2(SO4)3溶液。
编号 a b
试剂 0.1mol/LFe(NO3)3 0.05mol/LFe2(SO4)3
现象 银镜消失较快; 溶液黄色略变浅; 产生少许白色沉淀 银镜消失较慢; 溶液黄色明显变浅; 产生较多白色沉淀
选用Fe2(SO4)3溶液的浓度为0.05mol/L,目的是保证 相等。
(3)从a、b中均检出了Fe2+,说明Fe3+具有氧化性。a中Fe3+氧化Ag的离子方程式是 。
(4)确认b中沉淀为Ag2SO4(微溶),检验Ag2SO4固体中 的方法是 。
(5)推测在a中的酸性条件下 氧化了银,证据是 。通过如下实验验证了推测是合理的:
i.测pH:测定实验a中所用Fe(NO3)3溶液的pH=2;
ii.配制溶液: 。取5mL此溶液加入有银镜的试管,现象是 。
请将步骤ii补充完整。
(6)分析a中白色沉淀的成分,提出假设。
假设1:Fe(OH)2;假设2:AgNO2;假设3:…
①设计实验方案验证假设1:取少量沉淀置于空气中,未变色。假设1不成立。
②设计实验方案验证假设2(已知:亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应)。
实验方案 预期现象和结论
(实验结论与讨论)铁盐能蚀刻银; 能提高铁盐的蚀刻能力。推测硝酸铁溶液如果保持足够的酸性,可以避免产生沉淀。
【答案】(1)AgNO3溶液、稀氨水
(2)c(Fe3+)
(3)Fe3++Ag =Fe2++Ag+
(4)取少量Ag2SO4固体于试管中,加入适量蒸馏水,振荡、静置,取上层清液,滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀
(5)a中溶液黄色略变浅,b中溶液黄色明显变浅;配制pH=2,c( )=0.3mol/L的溶液;银镜消失,溶液颜色无明显变化
(6)取少量白色沉淀,向其中加入过量酸化的KI溶液,静置,再向上层清液中滴加淀粉溶液(或取上层清液,加入CCl4后振荡、静置);加入酸化的KI溶液后产生黄色沉淀,上层清液滴加淀粉溶液后变蓝(或CCl4层显紫色),假设2成立
【知识点】氧化还原反应;硫酸根离子的检验;铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】(1)硝酸银溶液中加氨水,至生成的沉淀恰好溶解可得到银氨溶液,所以配制银氨溶液,需要的试剂是AgNO3溶液、稀氨水,故答案为:AgNO3溶液、稀氨水;
(2)分别向两支银镜的试管中加入5mLFe(NO3)3、Fe2(SO4)3溶液,保证铁离子浓度相等的前提下,来判断银镜溶解的速度,故答案为:c(Fe3+);
(3)Fe3+具有氧化性,金属银具有还原性,Fe3+氧化Ag得到亚铁离子和银离子,即:Fe3++Ag═Fe2++Ag+,故答案为:Fe3++Ag═Fe2++Ag+;
(4)硫酸根离子可以和钡离子之间反应生成白色不溶于硝酸的沉淀硫酸钡,检验硫酸银中硫酸根离子的方法:取少量Ag2SO4固体于试管中,加入适量蒸馏水,振荡、静置,取上层清液,滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀;
(5)根据选择的铁盐溶液铁离子浓度相等,但是盐溶液中的阴离子硝酸根离子和硫酸根离子的不同,单质银镜的溶解情况不同,a中溶液黄色略变浅,b中溶液黄色明显变浅,得到在a中的酸性条件下 氧化了银,0.1mol/L Fe(NO3)3中,硝酸根离子是0.3mol/L,所以配制pH=2,c( )=0.3mol/L的溶液,结果银镜消失溶液的颜色无变化,说明铁离子没有参加反应,证明a中的酸性条件下 氧化了银,故答案为:a中溶液黄色略变浅,b中溶液黄色明显变浅;配制pH=2,c( )=0.3mol/L的溶液;银镜消失,溶液颜色无明显变化;
(6)碘化银是一种黄色沉淀,亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应产生黄色沉淀,亚硝酸具有氧化性,能将碘离子氧化,含有碘单质的溶液中滴加淀粉溶液后变蓝(或CCl4层显紫色),据此确定白色沉淀是否是亚硝酸银,故答案为:
实验方案 预期现象和结论
取少量白色沉淀,向其中加入过量酸化的KI溶液,静置,再向上层清液中滴加淀粉溶液(或取上层清液,加入CCl4后振荡、静置) 加入酸化的KI溶液后产生黄色沉淀,上层清液滴加淀粉溶液后变蓝(或CCl4层显紫色),假设2成立
【分析】(1)一般是将氨水加入到硝酸银溶液中先形成沉淀再加入氨水使沉淀消失即可
(2)根据题意可知控制铁离子的量相等
(3)根据反应物和生成物的性质即可写出方程式
(4)可将硫酸银加入水中,取滤液加入硝酸钡即可检验
(5)根据实验现象 a中 溶液黄色略变浅; 产生少许白色沉淀 ,b中 溶液黄色明显变浅; 产生较多白色沉淀 即可判断,主要是形成对比实验,排除铁离子的影响,因此此时加入的是不含铁离子的硝酸盐的溶液,现象是银镜消失溶液的颜色无变化
(6)①根据题意 亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应,可以加入碘化钾溶液进行检验碘单质的存在即可
27.(2021·潍坊模拟)高纯砷(As)常用于制造砷化镓、砷化锗等半导体材料。工业上用含砷废料(主要成分为 ,含少量 )为原料制取高纯砷的工艺流程(硫化—还原法)如下图所示:
已知:砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性,能被 、氢碘酸等还原为亚砷酸(H3AsO3),H3AsO3在加热蒸发过程中会失水生成 。 时 的值为 。
回答下列问题:
(1)半导体材料 中 元素的化合价为 ,“氧化(加压)”时 发生反应的化学方程式为 。
(2)用 溶液调溶液的 时, 的最小值为 (当溶液中某离子浓度为 时,可认为该离子沉淀完全)。
(3)“还原”过程发生反应的离子方程式为 。
(4)过程中,检验 还原砷酸后所得溶液中是否仍存在砷酸。需进行的实验操作是:取 还原砷酸后的溶液于试管中, (请补充完整)。
(5)工业上用硫化-还原法制取砷的优点是 。
【答案】(1)+3价;
(2)2.8
(3)
(4)加入足量氢碘酸,然后加入几滴淀粉溶液,振荡,若溶液变蓝色,说明存在砷酸,反之,无砷酸
(5)制取的砷纯度高,H2S可循环使用,避免对空气造成污染
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硫酸根离子的检验;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)根据化合物中各元素化合价代数和为0,砷化合价为-3价,则半导体材料 中 元素的化合价为+3价,“氧化(加压)”时 与水、氧气反应生成H3AsO4和硫,发生反应的化学方程式为 ;
(2) 时 的值为 ,用 溶液调溶液的 时,目的是除铁, ,c(OH-)=10-11.2,c(H+)=10-2.8, 的最小值为2.8;
(3)“还原”过程二氧化硫与H3AsO4反应生成H3AsO3,发生反应的离子方程式为 ;
(4)过程中,检验 还原砷酸后所得溶液中是否仍存在砷酸。需进行的实验操作是:取 还原砷酸后的溶液于试管中,加入足量氢碘酸,然后加入几滴淀粉溶液,振荡,若溶液变蓝色,说明存在砷酸,反之,无砷酸;
(5)工业上用硫化-还原法制取砷的优点是制取的砷纯度高,H2S可循环使用,避免对空气造成污染。
【分析】(1) 根据元素化合价计算公式即可计算,加入氧气主要是将物质氧化,结合过滤的产物即可找出 氧化的产物,即可写出方程式
(2)除去铁离子,根据氢氧化铁的溶度积即可计算出pH
(3)根据反应物和生成物即可写出离子方程式
(4)根据砷酸可与被 、氢碘酸等还原为亚砷酸(H3AsO3) 。可以利用氢碘酸和淀粉即可判断
(5)根据根据流程即可得出纯度高且气体可以回收利用防止污染
28.(2022高一下·开封期末)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)镁在元素周期表中的位置是 。反应①②③中属于氧化还原反应的有 。
(2)为了使转化为;试剂①可以选用 ,确定海水中的已全部转化为的方法是 。
(3)若要检验溶液A中含有的,使用的试剂是 。
(4)无水在熔融状态下,通电后会产生Mg和,该反应的化学方程式为 。
(5)海水中本来就有氯化镁,从海水中制取时,却要经历“”的转化。该转化过程的目的是 。
【答案】(1)第三周期IIA族;③
(2)(CaO、NaOH,答案合理均给分);静置后,向上层清液中加入氢氧化钠溶液,观察到没有沉淀生成
(3)盐酸和氯化钡溶液
(4)
(5)海水中氯化镁的含量低,通过这种转化,使溶液中的氯化镁得到富集
【知识点】氧化还原反应;海水资源及其综合利用;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】
(1)镁原子序数为12,在元素周期表第三周期ⅡA族。反应①为镁离子和氢氧化钙反应,无元素化合价变化,不是氧化还原反应;反应②为氢氧化镁和盐酸反应,无元素化合价变化,不是氧化还原反应;反应③为电解熔融氯化镁,生成了单质镁和氯气,Mg和Cl化合价均发生变化,是氧化还原反应。
(2)反应①目的为将镁离子转化为氢氧化镁,因此需要加入碱,氢氧化钙、氢氧化钠、氧化钙均可。要确定海水中镁离子已全部转化为氢氧化镁,只要静置后取上层清液,加入氢氧化钠,没有观察到有白色沉淀产生就说明镁离子已沉淀完全。
(3)要检验某溶液中的硫酸根离子,须先加入盐酸,加入盐酸没有现象,可排除银离子、碳酸根离子等的干扰,然后加入氯化钡,若生成不溶于水和酸的白色沉淀,则说明有硫酸根离子。
(4)电解熔融的氯化镁,可以得到单质镁和氯气,化学方程式。
(5)海水中虽然有氯化镁,但是含量很低而且包含很多杂质,通过这种转化,可以实现氯化镁的富集。
【分析】海水中加入氢氧化钙沉淀镁离子得到氢氧化镁沉淀,过滤后在沉淀中加入盐酸溶解,得到氯化镁溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失水得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁得到金属镁。
29.(2022高一下·郴州期末)以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示。
(1)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是 。
(2)煅烧时主要发生的反应为,中铁元素的化合价为 。
(3)“氧化”时,反应的化学方程式为 。
(4)工业上,吸收时宜选用的试剂X为 (填“水”或“浓硫酸”)。
(5)因为在保存过程中易被氧化,导致商品中存在。欲检验已变质的实验方法为 。
(6)可用于葡萄酒的抗氧化剂。用碘标准液可测定葡萄酒中的残留量,请配平该反应的方程式: 。
(7)环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的含量进行了如下实验。取标准状况下空气(含、、、),缓慢通过足量碘水。在所得溶液中加入稍过量的溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为。则空气样品中的体积分数为 。
【答案】(1)增大反应物间的接触面积,使其充分反应
(2)+2价
(3)
(4)浓硫酸
(5)取少量样品溶解,先用盐酸酸化,除去,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有
(6)
(7)
【知识点】化学反应速率的影响因素;硫酸根离子的检验;制备实验方案的设计;化合价与化学式
【解析】【解答】
(1)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是增大反应物间的接触面积,使其充分反应,故答案为:增大反应物间的接触面积,使其充分反应;
(2)中,硫元素化合价-1价,则铁元素化合价+2价,故答案为:+2价;
(3)“氧化”时是生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫,化学方程式为,故答案为:;
(4)工业上,吸收时宜选用的试剂98.3%的浓硫酸,防止形成酸雾,提高的吸收效率,故答案为:浓硫酸;
(5)检验已变质,实际检验存在,具体方法为:取少量样品溶解,先用盐酸酸化,除去,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有,故答案为:取少量样品溶解,先用盐酸酸化,除去,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有;
(6)反应中,硫元素的化合价由+4价升高为+6价,碘元素的化合价由0价降低为-1价,根据化合价升降守恒和原子守恒,配平该反应的方程式为,故答案为:;
(7)与碘水的反应为:,生成的硫酸与反应为,标准状况下存在关系式为:,解得V=,则空气样品中的体积分数=,故答案为:。
【分析】以黄铁矿(主要成)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,黄铁矿在空气中煅烧生成滤渣主要为氧化铁,用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫;工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸,吸收三氧化硫得到浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到。
30.(2022高一下·怀柔期末)“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是 (写出一种即可)。
(2)过程①进行的操作是 。
(3)上述流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为 。
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是 。
(5)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解, ,出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
【答案】(1)搅拌(粉碎、加热)
(2)过滤
(3)NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O
(4)含+4价硫的化合物被氧化
(5)加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液
【知识点】硫酸根离子的检验;过滤;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是搅拌、粉碎、加热等。答案为:搅拌(粉碎、加热);
(2)通过过滤操作可以分离可溶和不溶物质。故过程①进行的操作是过滤。答案为:过滤;
(3)加入NaOH后,氢氧根可以和亚硫酸氢根发生反应,反应方程式为:NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O;答案为:NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O;
(4)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是含+4价硫的化合物被氧化;答案为:含+4价硫的化合物被氧化;
(5)证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4,实质是检验SO的存在。检验SO,可以通过在酸性环境下,通过加入含BaCl2溶液,观察是否有不溶于酸的白色沉淀(BaSO4)生成,若有白色沉淀生成,说明存在SO,即证明含有Na2SO4。故答案为:加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液。
【分析】将工业废碱渣溶于水,过滤可得碳酸钠溶液和废渣,将含有SO2的烟气通入碳酸钠溶液中,形成了亚硫酸氢钠溶液,加入烧碱,NaOH与NaHSO3发生反应产生Na2SO3,得到亚硫酸钠溶液,隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤可得亚硫酸钠粗品。
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