高中化学物质检验实验方案的设计试题

欲测定含少量氯化钠的小苏打固态样品中NaHCO₃的质量分数可采用以下四种方法。
方法一：

方法二：

方法三：

方法四：不使用化学试剂，使用实验室常用仪器
按要求回答下列问题：
（1）方法一：加入足量的试剂A         （填写A的化学式）可将HCO₃^— 离子转化为沉淀并称重。操作1、2、3、4的名称依次是溶解、       、洗涤和干燥（烘干）；
（2）方法二：在操作1中所用到的玻璃仪器中，除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的用到的是              ，在操作2中应选择甲基橙指示剂．
（3）在方法二中计算该样品中NaHCO₃的质量分数为             [用流程图中的数据m、V(HCl) 填写有关的表达式]；
（4）在方法三中：根据所用的实验装置，除了称量试样质量外，还需测定的实验数据是                         ；
（5）仔细分析方法三中的实验装置，若由此测得的数据来计算实验结果，则有可能偏高也有可能偏低，偏高的原因可能是                 ，偏低的原因可能是            （均文字简述）；
（6）方法四的实验原理是：                            （用化学方程式表示）。

某待测液中可能含有Ag⁺、Fe³⁺、K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺等离子，进行如下实验：
①向该待测液中加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成。
②过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成。
③过滤，取少量滤液，滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现。
④另取少量步骤③中的滤液，加入NaOH溶液至溶液呈碱性，加热，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。
根据实验现象回答：
（1）待测液中一定含有              离子，一定不含有          离子。
（2）还有一种离子无法确定是否存在，检验该离子实验方法的名称是        观察到的现象是          。

（1）0.5 mol H₂O的质量为           ，其中含有           个水分子，共有       个原子。
（2）在下列提供的试剂中，选择合适的试剂除去下表中各混合物的杂质(括号内物质为杂质)，并按要求填写空格。

A．NaOH溶液

B．稀盐酸

C．氯水

D．溴水

混合物(括号内为杂质)	除杂试剂（填序号）	反 应 离 子 方 程 式
①  Cu   (CuO)
② NaBr (NaI)

 

草木灰中富含钾盐，主要成分是碳酸钾，还含有少量氯化钾和硫酸钾等。现从某草木灰样品中提取钾盐，并检验其中的CO₃^2－、SO₄^2－和Cl^－。
（1）从草木灰中提取钾盐的实验操作步骤如下，请补充完整：
①                       ②过滤 ③蒸发浓缩 ④冷却结晶 ⑤过滤。
（2）上述操作中需要用到玻璃棒的是                   （填序号）。
（3）将制得的少量晶体加水溶解后，分别置于三支试管中。
①向第一支试管中加入少量稀盐酸，可观察到               ，说明溶液中存在          离子。
②向第二支试管中加入                          ，可观察到               ，说明溶液中存在SO₄^2－。③向第三支试管中先加入足量Ba(NO₃)₂溶液，过滤后，再向滤液中加入足量             溶液，可观察到白色沉淀，说明溶液中存在Cl^－。其中，加入足量Ba(NO₃)₂溶液的目的是                   。

溶液X中含有右表离子中的某5种，且其浓度均为 0.1mol／L(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液加入足量稀盐酸，有无色气体生成，经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是

阳离子	阴离子
Na^＋Ca^2^＋  Fe^2^＋Al^3^＋  Fe^3^＋  Mg^2^＋	OH^－  HCO3^－CO3^2^－Cl^－NO3^－  SO4^2^－

A．X溶液中不可能含有HCO₃^-或CO₃^2-
B．生成无色气体的离子方程式为：3Fe²⁺ +NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO+2H₂O
C．根据电荷守恒，原溶液中一定含Mg²⁺
D．X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子

精制粗盐（杂质是MgCl₂、CaCl₂和Na₂SO₄），选用NaOH溶液、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液作为除杂试剂，最后用盐酸调节溶液pH，得到精制NaCl。下列说法正确的是

A．依次向粗盐溶液中加入NaOH、Na2CO3、BaCl2

B．用HNO3酸化的AgNO3溶液检验SO4^2-是否除尽

C．除去Ca^2+的主要反应是：Ca^2+ + 2OH^‑＝Ca(OH)2↓

D．调节pH后，采用蒸发浓缩结晶的方法获得精制NaCl

一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co₂O₃·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：

（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为               。
（2）过程II中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）           。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_____  ___。
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)₃，碳酸钠溶液在产生Al(OH)₃时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。
（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是__     __。
（5）在Na₂CO₃溶液中存在多种离子，各种离子的浓度由大到小顺序为_           。
（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl₂溶液。CoCl₂含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl₂吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl₂·6H₂O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，B物质的化学式是___   ___。

有一包白色固体粉末，可能含有K₂SO₄、Na₂CO₃、NH₄Cl、BaCl₂、CuSO₄中的一种或几种，按以下步骤进行实验：
①取少量固体粉末加到足量水中，得到无色溶液；
②取①中溶液少量继续往其中加入足量稀硫酸，有气泡产生；
③继续向②中的溶液加Ba(NO₃)₂溶液，有白色沉淀生成；
④取①中溶液少量，加入NaOH溶液并加热，产生刺激性气味的气体，并用湿润的红色石蕊试纸检验气体，试纸变蓝。
根据以上事实判断：
（1）肯定存在的是______________。
（2）肯定不存在的是____________。
（3）不能确定是否存在的是_____________。请简述证明该物质是否存在的实验方案（实验方法、现象、结论）__________________________。
（4）写出上述实验④中产生刺激性气味反应的离子方程式：_____________________。

某溶液仅含Fe²⁺、Na⁺、Al³⁺、Ba²⁺、SO₄^2﹣、NO₃^﹣、Cl^﹣中的4种离子，所含离子的物质的量均为1mol．若向该溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变（不考虑水的电离和离子的水解）．下列说法不正确的是

A．若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液显血红色

B．若向该溶液中加入过量的稀硫酸，产生的气体遇空气能变成红棕色

C．该溶液中所含的离子是：Fe^2+、Na^+、SO4^2^﹣、NO3^﹣

D．若向该溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体的质量为72g

Ⅰ.铁是人体必需的微量元素，绿矾(FeSO₄·7H₂O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
（1）测定绿矾样品含量的实验步骤:
A．称取5.7 g样品，溶解配成 250 mL溶液
B．量取25 mL待测液于锥形瓶中
C．用硫酸酸化的0.01 mol/L KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积为40 mL。
根据上述步骤回答下列问题：
①用硫酸酸化的KMnO₄溶液滴定终点的标志是____________________。
②计算上述样品中 FeSO₄·7H₂O的质量分数为____________________。
Ⅱ.硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化，常用于代替硫酸亚铁。
（2） 为检验分解产物的成分，设计如下实验装置进行实验，加热A中硫酸亚铁铵至分解完全。

①A中固体充分加热较长时间后，通入氮气，目的是_________________。
②装置B中BaCl₂溶液的作用是检验分解产物中是否有SO₃气体生成，若含有该气体，观察到的现象为________________。
③实验中观察到C中有白色沉淀生成，则C中发生的反应为______________(用离子方程式表示)。

（1）滑石一种硅酸盐矿物，其化学式为Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂，用氧化物的形式表示为           。
（2）除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），写出除去杂质的试剂。
①Fe₂O₃(Al₂O₃)              ②NO(NO₂)             
③Cl₂ (HCl)                ④FeCl₃ (FeCl₂)            
（3）用铝箔包裹0.1mol金属钠，用针扎若干小孔，放入水中，完全反应后，用排水取气法收集到标准状况下气体的体积是_________（填字母序号）
a．1.12L          b．＞1.12L          c．＜1.12L

以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：

难溶电解质	Mg(OH) 2	Cu(OH) 2	Fe(OH) 2	Fe(OH) 3
溶解度/g	9×10^－4	1.7×10^－6	1.5×10^－4	3.0×10^－9

在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子，例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe^3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe^2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H₂O₂，将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可．
请回答下列问题：
（1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe^3＋、Fe^2＋都被转化为____________(填化学式)而除去．
（2）①中加入的试剂应该选择________为宜，其原因是_________________．
（3）②中除去Fe^3＋所发生的总反应的离子方程式为_____________________．
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是________(填字母)．
A．H₂O₂是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B．将Fe^2＋氧化为Fe^3＋的主要原因是Fe(OH)₂沉淀比Fe(OH)₃沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu^2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH＞4的溶液中Fe^3＋一定不能大量存在

某地煤矸石经预处理后含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃，一种综合利用煤矸石制取绿矾(FeSO₄·7H₂O)的工艺流程如下图所示。

（1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有_____________。
（2）写出所选试剂X、Y的化学式：X_______________，Y_____________。
（3）滤液B中含的阴离子有_____________(写离子符号)。
（4）滤渣SiO₂可制取木材防火剂，该防火剂的化学式为______________。
（5）由溶液D转化为溶液E的离子方程式为：______________。
（6）根据图中数据，计算出原40g煤矸石中Fe₂O₃的质量分数为_____________。（假设适量均为恰好反应）

现有一包白色粉末，其中可能含有Ba(NO₃)₂、CaCl₂、K₂CO₃、Na₂SO₄现做以下实验：
①将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀产生：
②向①的悬浊液中加入过量稀盐酸，白色沉淀部分溶解，并有气泡放出：
③取少量②的上层清液滴入硝酸银溶液，有白色沉淀生成。
根据上述实验现象，回答下列问题：
（1）判断原白色粉末中肯定含有，                ，可能含有                 。
（2）写出上述实验中一定发生的有关反应的离子反应方程式：                            。

Ⅰ．现有Al³⁺、NH₄⁺、CO₃^2—、HCO₃^— 等离子，回答下例问题：
①在强酸性条件下能够存在的离子是                   ；
②在强碱性条件下能够存在的离子是                    ；
③在强酸性和强碱性条件下都不能存在的离子是            。
Ⅱ．由Na⁺、NH₄⁺、 Ba²⁺、 Cu²⁺、 OH^—、 Fe³⁺、 SO₄^2—、 Cl^— 等八种离子中的六种两两组成的A、B、C三种化合物(它们不含有共同离子，已知NH₄⁺与OH^— 反应有碱性气体生成)。
A．A、B、C均易溶于水，形成无色溶液；
B．将A、B、C三种物质的溶液相互作用时，发现A与B混合后产生有刺激性气味的气体，此气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，B与C混合产生白色沉淀，则：
①A、B、C的化学式为：
A、                                       ；
B、                                       ；
C、                                       。
②B+C反应的离子方程式为：                                          。