高中化学物质检验实验方案的设计试题

海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：

成分	Cl^－	Na^+	SO4^2^－	Mg^2+	Ca^2+	HCO3^－	Br^－
含量/(mg·L^－^1)	18980	10560	2560	1272	400	142	64

（1）以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

①除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO离子，加入沉淀剂a．Na₂CO₃  b．NaOH  c．BaCl₂，
合理的一种顺序是（填序号）                。将滤液的pH调至酸性除去的离子是             。
②电解饱和食盐水的化学方程式是                      ；
③侯德榜向饱和食盐水中通入NH₃、CO₂气体制NaHCO₃晶体的化学方程式为                    。
其依据是                                        。
④工业上可用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与Cl₂制取有效成分为NaClO的消毒液，反应的化学方程式是                     。（碳酸的酸性强于次氯酸）。
（2）利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：

① 从MgCl₂溶液中得到MgCl₂·6H₂O晶体的主要实验操作是                、洗涤、烘干。从MgCl₂·6H₂O晶体中得到无水MgCl₂的主要方法是
②用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_____________，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_____________。
③依据上述流程，若将5 m³海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl₂的体积为        L（忽略Cl₂溶解）。

某结晶水合物，含有两种阳离子和一种阴离子，其中所含元素均为短周期元素。为确定其组成，有同学进行了如下实验：称取9.06 g样品，溶于水，将溶液分成两等份，待用。
①向一份溶液中逐滴加入6 mol·L^-1 NaOH溶液，先观察到有白色沉淀产生，而后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，继续滴加NaOH，白色沉淀又逐渐消失，最后得到无色透明溶液。向其中加入足量BaCl₂溶液，可得不溶于稀盐酸的白色沉淀4.66 g。
②取另一份溶液，加入足量6 mol·L^-1 NaOH溶液，加热，收集到标准状况下的气体224 mL。然后，往溶液中通入足量CO₂，过滤，将所得沉淀洗涤、烘干、灼烧，得白色固体0.51 g。
请回答：
（1）该结晶水合物中含有的两种阳离子是        、         ；一种阴离子是       。
（2）试通过计算确定该结晶水合物的化学式，请写出计算过程。

根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是

已知：MgCl₂·6H₂O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。

A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质

B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2

C．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br^－ 需消耗2.24 L Cl2

D．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题

某溶液中可能存在Mg^2＋、Na^＋、K^＋、Al^3＋、Br^－、CO₃^2－、SO₃^2－、Cl^－等8种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：
①用铂丝蘸取溶液在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色；
②向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；
③将②所得溶液分为2份，一份加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，另一份加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成。
据此可以推断：该溶液肯定存在的离子是______________________________。

氧化还原滴定实验与中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现用0.001 mol·L^－1 KMnO₄酸性溶液滴定未知浓度的无色NaHSO₃溶液。反应离子方程式是2MnO₄^﹣＋5HSO₃^﹣＋H^＋===2Mn^2＋＋5SO42﹣＋3H2O填空完成问题：
（1）该滴定实验所需仪器有下列中的____________。

A．酸式滴定管(50 mL)

B．碱式滴定管(50 mL)

C．量筒(10mL)

D．锥形瓶

E．铁架台
F．滴定管夹
G．烧杯
H．白纸
I．胶头滴管
J．漏斗
（2）不能用______(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因_______________。
（3）指示剂 _______ （填“需要”或“不需要”）选用，说明理由_______________________________。
（4）滴定前平视KMnO4溶液液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b－a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)。根据(b－a)mL计算得到的待测浓度，比实际浓度________(填“大”或“小”)。

某无色混合气体可能含有CO₂、CO、H₂O（g）、H₂中的一种或几种，依次进行如下连续处理（每步处理均反应完全）：①通过碱石灰时，气体体积变小；②通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；③通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色；④通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊．由此可以确定原混和气体中

A．一定含有CO2、H2O，至少含有H2、CO中的一种

B．一定含有H2O、CO，至少含有CO2、H2中的一种

C．一定含有CO、CO2，至少含有H2O、H2中的一种

D．一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种

现某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-。为确认溶液组成进行如下实验：（1）取200mL上述溶液，加入足量BaCl₂溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶。（2）取200mL上述溶液，加入足量BaCl₂溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入过量盐酸，有2.33g沉淀不溶；（3）向（2）所得滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L（已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出）。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是（ ）

A．一定存在SO4^2-、CO3^2-、NH4^+，可能存在K^+、Cl^-、Na^+

B．一定存在SO4^2-、CO3^2-、NH4^+、Na^+、Cl^-，一定不存在K^+、Na^+

C．c（CO3^2-）="0.01" mol•L^-1，c（NH4^+）＞c（SO4^2-）

D．如果上述6种离子都存在，则c(Cl^-)＞c(SO4^2-)

已知四种强电解质溶液，分别含有下列阴、阳离子中的各一种，并且互不重复：Ba²⁺、H⁺、K⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、Cl^-、OH^-、SO₄^2-．将这4种溶液分别标记为A、B、C、D，其相互关系如下：
①向A或D中滴入C，均生成白色沉淀；
②A和B混合加热产生的气体能被D吸收；
③A和D反应生成的气体能被B吸收。
请回答下列问题：
（1）A、B、C、D中电解质的化学式：
A________、B、________C、________D________。
（2）若将B和D混合，反应的离子方程式为______________________。
（3）若将③中生成的气体用过量的B吸收，则反应的离子方程式为___________________。

a、b、c、d是HCl、BaCl₂、AgNO₃、Na₂CO₃四种溶液中的一种，现将它们两两混合，现象如下图所示

反应物	a+b	c+d	a+d	a+c	b+d
现象	白色沉淀	白色沉淀	白色沉淀	白色沉淀	无色气体

由上述现象可推知a、b、c、d依次是
A．HCl、BaCl₂、AgNO₃、Na₂CO₃
B．AgNO₃、HCl、Na₂CO₃、BaCl₂
C．BaCl₂、Na₂CO₃、AgNO₃、HCl
D．AgNO₃、HCl、BaCl₂、Na₂CO₃

为了验证炭粉与浓硫酸作用确实有二氧化碳气体生成，某同学创设如下图所示的A、B、C三个装置进行实验，其中省略了课本上炭粉与浓硫酸反应的发生装置图。已知C中的KMnO₄酸性溶液是足量的，具有强氧化性，还原性的SO₂气体经过KMnO₄酸性溶液后能全部被吸收氧化，据此，请回答下列问题。

（1）炭粉与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为_____________________
（2）由（1）产生的混合气体流经装置A、B、C的先后顺序是______、______、______（填A、B、C），气流依次经过装置管口顺序号为（填管口序号a、b、c、d、e、f）；气体发生装置导管口接______，然后______接_____，______接_____；
（3）装置B的作用是__________________，装置B中观察到的现象是__________________；
（4）装置A中观察到的现象是_________________，得到的结论是_________________。

已知某溶液中可能含有NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺中的几种，且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分，某学习小组做了如下实验：
①取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；②将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.6 g固体；
③向上述滤液中加入足量BaCl₂溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。
请回答下列问题：
（1）结合①和②，判断原溶液中肯定含有的离子是          ，可以排除的离子是            。
（2）由③推知原溶液中一定有               离子，其物质的量为           mol。
（3）综合（1）、（2）及题干信息，结合溶液中电荷守恒知识，还可以排除的离子是             。该学习小组最终得出结论：该溶液由            种阳离子（填数字，下同）和            种阴离子组成。

用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是            。
（2）请指出图中明显不合理的是                               。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值     (填“偏大、偏小、无影响”)
（4）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与
上述实验相比，所放出的热量        (填“大于、小于或等于”)，所求中和热            (填“大于、小于或等于”)简述理由                      。
（5）用相同浓度和体积的氨水(NH₃·H₂O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值
会           ；（填“偏大、偏小、无影响”）。

全球海水中的溴的藏量丰富，约占地球溴的总藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称。海水中溴含量为65mg/L。其工业提取方法有：
（1）空气吹出纯碱吸收法．方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质．该方法涉及到的反应有：
①________________写出离子方程式）；
②Br₂+3CO₃^2-=BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑；
③BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O。
其中反应②中的氧化剂是___________；还原剂是_________；
（2）空气吹出SO₂吸收法．该方法基本同（1），只是将溴吹出后是用SO₂来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴．写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：___________；
（3）溶剂萃取法．该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的．实验室中萃取用到的实验仪器名称是_________；下列可以用于海水中溴的萃取试剂的是_______；
①乙醇   ②四氯化碳  ③硝酸        ④裂化汽油

一学生设计了如下实验方法分离NaCl和CaCl₂两种固体的混合物

填空和回答下列问题
（1）B物质是_______________（写化学式）
（2）按此实验方案分离得到的NaCl，经分析仍含有杂质，这是因为上述方案中某一步设计有毛病，这一步的正确设计方案应是_______________
（3）若要测定该样品中NaCl和CaCl₂的质量比，可称量干燥的B物质和另一物质的质量，这种物质是______________（填序号）
①混合物A  ②CaCl₂固体   ③NaCl固体

某溶液可能含有Cl^－、SO₄^2－、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe^3＋、Fe^2＋、Al^3＋和Na^＋。某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：

下列说法正确的是

A．原溶液中c(Fe^3^＋)＝0.2 mol·L^－1

B．要确定原溶液中是否含有Fe^2^＋，其操作为取少量原溶液于试管中，加KSCN溶液，再加入适量氯水，溶液呈血红色，则含有Fe^2^＋

C．SO4^2^－、NH4^+、Na^＋一定存在，CO3^2-，Al^3^＋一定不存在

D．溶液中至少有4种离子存在，其中Cl^－一定存在，且c(Cl^－)≥0.2 mol·L^－1