高中化学物质检验实验方案的设计试题

有一包白色固体，可能含有CaCO₃、Na₂SO₄、KNO₃、CuSO₄、BaCl₂五种物质中的一种或几种。现进行如下实验：
①取少量固体粉末，加入盛有足量水的烧杯中，充分搅拌静置后，底部白色沉淀，上层为无色溶液；
②继续往烧杯中加入足量稀硝酸，白色沉淀完全消失；并有气泡产生。
③取少量②中溶液滴加Ba(NO₃)₂溶液，有白色沉淀生成，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。
（1）根据以上实验现象可知，该白色固体中一定含有       ，（填化学式，下同）一定不含有         ，可能含有             。
（2）上述实验②过程中所发生反应的离子方程式为：__________________________。

某废液中含有大量的K⁺ 、Cl^- 、Br^-，还有少量的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br₂），设计了如下流程图：

可供试剂 a、试剂 b（试剂 b代表一组试剂）选择的试剂：饱和 Na₂CO₃溶液、饱和K₂CO₃溶液、KOH溶液、BaCl₂溶液、Ba(NO₃)₂溶液、H₂O溶液(H^＋)、KMnO₄溶液(H^＋)、稀盐酸。
请根据流程图，回答相关问题：
（1）操作⑤中用到的瓷质仪器名称是_____。
（2）操作①②③④⑤的名称是_____（填字母）。

A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶

B．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶

C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶

D．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶

（3）试剂a应该选用__________，反应的离子方程式为_______________。
（4）除去无色液体Ⅰ中的Ca ²⁺、Mg²⁺ 、SO4^2-，选出试剂b所代表的试剂，按滴加顺序依次是_____（填化学式）。
（5）调节pH的作用是__________，涉及的化学方程式有_______________、_______________。

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中的溶液滴加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中产生刺激性气味气体反应的化学方程式：____________________。

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SO₄^2-离子，加入下列沉淀剂的顺序是（填字母）            。
a．Na₂CO₃         b．NaOH        c．BaCl₂
（2）将滤液的pH调至酸性除去的离子是             。
（3）电解饱和食盐水可得到H₂和另外两种产物，这两种物质相互反应的离子方程式为              ，欲从饱和食盐水中获得食盐晶体，可采用的实验方法是              。
（4）气体X可增大饱和食盐水吸收CO₂的量，有利于NaHCO₃晶体的生成和析出，X的化学式是          。
（5）下列有关NaHCO₃和纯碱的说法正确的是          (填字母)

A．NaHCO3属于盐类，纯碱属于碱

B．分别往同浓度的NaHCO3溶液和纯碱溶液中滴加稀盐酸，产生气泡的速率相同

C．常温下在水中的溶解度，NaHCO3大于纯碱

D．除去NaHCO3溶液中的纯碱，应往溶液中通入足量的CO2

某溶液中只可能含有H^＋、NH₄⁺、Mg^2＋、Al^3＋、Fe^3＋、CO₃^2-、SO₄^2－、NO₃^-中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是

A．溶液中的阳离子只有H^＋、Mg^2^＋、Al^3^＋可能含有Fe^3^＋

B．溶液中一定不含CO3^2-和NO3^-，一定含有SO4^2^－

C．溶液中c(NH4^+)＝0.3 mol/L

D．c(H^＋)∶c (Al^3^＋)∶c(Mg^2^＋)＝1∶1∶1

某研究性学习小组的同学通过课外学习了解到：某品牌牙膏中含有摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、黏合剂、香料、甜味剂等成分，其中的摩擦剂除了含CaCO₃外，可能还含有Al(OH)₃、SiO₂中的一种或两种。为探究该品牌牙膏中摩擦剂的成分，该小组的同学进行了如下实验(牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生)：

请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ中涉及的玻璃仪器有烧杯、________、________
（2）写出下列操作Ⅳ的离子方程式：______________________________
（3）该摩擦剂中除CaCO₃外，肯定含有__________________
（4）为进一步探究摩擦剂中碳酸钙的含量，该小组同学利用如图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验。
请回答下列问题：
①实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可充分混合装置乙和丙中的反应物外，还有________的作用；
②丙中主要反应的化学方程式是_______________
③实验中准确称取4.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO₃的平均质量为1.97 g，计算样品中碳酸钙的质量分数：__________________________
④有同学认为只要测定装置丙在吸收CO₂前后的质量差，不必测定装置丙中生成的BaCO₃质量，一样可以确定碳酸钙的质量分数。你认为该方案是否可行？________，简述理由：________。

某强酸性溶液X中含有Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe^2＋、Fe³⁺、CO₃^2—、SO₃^2—、SO₄^2—、Cl^—、NO₃^—中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：

（1）上述离子中，溶液X中除H^＋外还一定含有的离子是                       ，不能确定的阴离子是             ，若要用实验证明该离子存在，其化学方法是                           ；
（2）写出下列反应的离子方程式：
①中生成气体A：                                                  ，
②生成沉淀I：                                                  。
（3）假设测定A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H^＋）＝0.06mol，且不能确定含有的离子只有一种。当X溶液中不能确定离子是_________，沉淀C物质的量___________。

我国废水三级排放标准规定：废水中苯酚的含量不得超过1.00mg/L。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量，其原理如下：

（1）请完成相应的实验步骤：
步骤1：准确量取25.00mL待测废水于250mL锥形瓶中。
步骤2：将5.0 mL 0.01mol/L溴水迅速加入到锥形瓶中，塞紧瓶塞，振荡。
步骤3：打开瓶塞，向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液，振荡。
步骤4：                                          ，再用0.01 mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗 Na₂S₂O₃溶液8.50 mL。（反应原理：I₂ + 2Na₂S₂O₃ =" 2NaI" + Na₂S₄O₆）
（2）该废水中苯酚的含量为                mg/L。
（3）步骤2塞紧瓶塞的原因是                                                      。
（4）步骤3若振荡时间过长，则测得的废水中苯酚的含量       （填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同）。步骤4中若滴定至终点时滴定管尖嘴处出现气泡，而滴定前无气泡，会使测得的废水中苯酚的含量             。

某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺。取该溶液200 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；向上述滤液中加足量BaCl₂溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中(   )

A．至少存在5种离子

B．SO4^2^-、NH4^+、Fe^3+一定存在， Cl^-可能不存在

C．Cl^-一定存在，且c(Cl^-) ≥ 0.2mol/L

D．CO3^2^-、Al^3+一定不存在，K^+可能存在

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

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．若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液显血红色

D．该溶液中所含的离子是：Fe^2+、Na^+、SO4^2-、NO3^-

某溶液可能含有Cl^－、SO₄^2－、CO₃^2－、NH₄⁺、FE³⁺、Al³⁺和K⁺。取该溶液100mL，加入过量NAOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BACl₂溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知有关原溶液中离子的说法不正确是

A．至少存在4种离子

B．SO4^2^－、NH4^+一定存在

C．CO3^2^－、Al^3+、K^+一定不存在

D．Cl^－一定存在，且C（Cl^－）≥0.4mol/L

某工业废水中可能含有如下几种阴阳离子：

阳离子	Fe^3+、Al^3+、Fe^2+、Ba^2+、Na^+
阴离子	Cl^－、CO3^2^－、NO3^－、SO4^2^－、SiO3^2^－

现对该废水样品进行以下研究：
Ⅰ．取少量的废水于试管中，观察颜色，嗅气味，与普通水明显不同；
Ⅱ．向试管中滴加浓盐酸，有少量的无色气体生成，气体遇空气立即变为红棕色；
Ⅲ．若向II所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
Ⅳ．若向II所得的溶液中加入过量的NaOH溶液，有红褐色沉淀生成。过滤后向所得滤液中通入过量的CO₂气体，有白色絮状沉淀生成。
根据上述实验，回答下列问题：
（1）该废水中一定含有的阴离子是         ，一定不含有的阳离子是       ；
（2）写出IV的所得滤液中通入过量的CO₂气体生成白色絮状沉淀的离子方程式（只写这一个）：    ；
（3）若将废水中的铁元素完全转化成Fe³⁺，此时测得c(Fe³⁺）＝1．0×10^－2mol·L^－1，要想将其转换为Fe(OH）₃沉淀而除去，则应调节溶液pH约为      。（已知常温下Fe(OH）₃的K_sp＝1．0×10^－38）

某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定
操作：
A．在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液
B．用移液管（或碱式滴定管）量取25.00 mL 烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴酚酞指示剂
C．在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解
D．将物质的量浓度为m mol·L^－1的标准H₂SO₄溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V₁ mL
E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V₂ mL
请完成下列问题：
（1）正确的操作步骤是（填写字母）__→__→__→D→__。
（2）操作D中液面应调整到_______________；尖嘴部分应_________________。
（3）以下操作会造成所测烧碱溶液浓度偏低的是（ ）
A．酸式滴定管未用待装溶液润洗
B．碱式滴定管未用待装溶液润洗
C．锥形瓶未用待装溶液润洗
D．在滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
（4）该烧碱样品的纯度计算式是__________________________________________。

某无色溶液，由Na^＋、Ag^＋、Ba^2＋、Al^3＋、AlO₂^－、MnO₄^－、CO₃^2-、SO₄^2-、SiO₃^2-中的若干种组成(不考虑水的电离)。取该溶液进行如下实验：
Ⅰ.取适量溶液，加入过量的盐酸，有气体生成，并得到无色溶液；
Ⅱ.在Ⅰ所得溶液中加入过量的NH₄HCO₃溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；
Ⅲ.在Ⅱ所得溶液中加入过量的Ba(OH)₂溶液，加热，也有气体生成，同时析出白色沉淀乙。
请回答下列问题：
（1）由实验Ⅰ可知原溶液中一定不含有的离子是__________；一定含有的离子是______。
（2）由实验Ⅱ可知原溶液中还一定含有的离子是________；生成甲的离子方程式为______________。
（3）实验Ⅲ中生成白色沉淀乙的离子方程式为_____________________。
（4）原溶液中还可能存在的离子是________；检验该离子的方法是____________________。

某溶液可能含有Clˉ、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺。取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl₂溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。
由此可知原溶液中

A．至少存在5种离子

B．Clˉ一定存在，且c（Clˉ）≥0.4mol/L

C．SO4^2ˉ、NH4^+、一定存在，Clˉ可能不存在

D．CO3^2ˉ、Al^3+一定不存在，K^+可能存在