高中化学物质检验实验方案的设计试题

现有一包固体可能由下列一种或几种物质组成：CuSO₄、NaI、KNO₃、NH₄Cl、BaCl₂、Na₂CO₃，为了鉴别做以下实验：
（1）将一定量的固体溶于水，得到无色澄清的溶液；
（2）将实验（1）中的溶液分成三份：在第一份溶液中加入足量的氢氧化钠溶液并加热，生成一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体；在第二份溶液中滴入足量的稀盐酸，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体；在第三份溶液中加入新制的氯水后，溶液变成深黄色，加入四氯化碳后振荡、静置，下层液体呈紫红色。试回答下列问题：
（1）原固体混合物中一定存在的物质是                              ，一定不存在的物质是      　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）实验（2）中第一份溶液与氢氧化钠溶液共热时发生的反应方程式
                                                                              。

欲从溶有苯酚的乙醇中回收苯酚，有下列操作：①蒸馏　②过滤　③静置分液
　④加入足量的金属钠 ⑤通入过量的二氧化碳　⑥加入足量的NaOH溶液
⑦加入足量的FeCl₃溶液　⑧加入硫酸与NaBr共热，合理的步骤是

A．④⑤③

B．⑥①⑤③

C．⑥①⑤②

D．⑧②⑤③

MnO₂是一种重要的无机功能材料，粗MnO₂的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO₂（含有较多的MnO和MnCO₃）样品转化为纯MnO₂的实验，其流程如下：

已知第②步反应的离子方程式为：5Mn²⁺ + 2ClO₃^- + 4H₂O → 5MnO₂↓ + Cl₂↑ + 8H⁺
根据题意完成第41~46题：
41．第①步加稀H₂SO₄时，粗MnO₂样品中的                 （写化学式）转化为可溶性物质。
42．写出第③步反应的化学方程式                                          ；
43．实验室里完成第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、       、       、玻璃棒。
44．该流程中可以循环使用的物质是           。
45．若粗MnO₂样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO₂，并收集到0.224 L CO₂（标准状况下），则在第①步反应中至少需要       mol H₂SO₄。
46．已知2H₂O₂(l) → 2H₂O(l) ＋O₂(g)，反应过程的能量变化如图所示。

 
①该反应为      反应（填“吸热”或“放热”）。
②请用虚线在图中画出使用MnO₂作催化剂的情况下反应过程中体系能量变化示意图。

有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^－、HCO₃^-、Cu²⁺，取该溶液实验如下：
①取少量该溶液，加几滴石蕊试液, 溶液变红色
②取少量该溶液，浓缩，加Cu片和浓H₂SO₄，加热, 有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色
③取少量该溶液，加BaCl₂溶液, 有白色沉淀生成
④取③中上层清液，加AgNO₃溶液, 有白色沉淀生成，且不溶于HNO₃
⑤取少量该溶液，加NaOH溶液, 有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解
根据上述实验现象判断：
（1）溶液中肯定存在的离子是                       。
（2）溶液中肯定不存在的离子是                      。
（3）为进一步确定可能存在的离子，应该补充的实验是                        。

(8分)(2011·苏州模拟)已知A和B两支试管的溶液中共含有K^＋、Ag^＋、Mg^2＋、Cl^－、OH^－、NO₃^－六种离子。向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色。请回答下列问题：
(1)试管A的溶液中所含上述离子共有________种。
(2)若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀，则该试管为________(填“A”或“B”)。
(3)若向试管B的溶液中加入合适的药品，过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液，则加入的药品是________(填化学式)。
(4)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合过滤后，蒸干滤液可得到一种纯净物，则混合过程中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________、______________________________________________________________________。
(5)若试管A和试管B中共有四种物质按等物质的量溶解于试管中，再将A和B中的溶液混合过滤，所得滤液中各种离子的物质的量之比为________。
(6)若向由试管A的溶液中阳离子组成的碳酸氢盐溶液中，滴入少量Ba(OH)₂溶液，则发生反应的离子方程式为________________________________________________________。

某强碱性溶液中可能含有的离子是K⁺、NH₄⁺、Al ³⁺、AlO₂^-、SO₄^2-、SiO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-中的某几种离子，现进行如下实验：
①取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba（NO₃）₂溶液，无沉淀生成。
②另取少量溶液加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失。
（1）原溶液中肯定存在的离子是_______      ______，
肯定不存在的离子是_______  _________
（2）已知一定量的原溶液中加入5 mL 0.2 mol/L盐酸时，沉淀会完全消失，加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187 g，则原溶液中是否含有Cl^-？_________________。
（3）按照反应顺序逐步书写出②中发生反应的离子反应方程式
①                                      ②                                 
③                                      ④                                   
⑤                                  

某无色溶液中可能含有Na⁺、K⁺、Fe³⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、SO₄^2－、SO₃^2－、CO₃^2－、Cl^－、Br^－这几种离子中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象记录如下：
①pH试纸检验，溶液的pH＞7。
②取少量原溶液，向溶液中加入过量的BaCl₂和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成。
③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，无气体产生，再加入CCl₄振荡，静置后
CCl₄层呈橙色，用分液漏斗分液。
④向分液后的水溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液和HNO₃溶液，有白色沉淀产生，过滤。
⑤在滤液中加入AgNO₃和HNO₃的混合溶液有白色沉淀产生。
则关于原溶液的判断中不正确的是（   ）

A．肯定不存在的离子是Fe^3+、Cu^2+、NH4^+、SO4^2^－、CO3^2^－

B．肯定存在的离子是Na^+、K^+、SO3^2^－、Br^－

C．无法确定原溶液中是否存在Cl^－

D．若步骤④改用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液，则对溶液中离子的判断无影响

下列除去杂质（括号内物质为少量杂质）的方法中，正确的是　　　　　　　　　　　

A．乙烷（乙烯）：光照条件下通入Cl2，气液分离

B．乙酸乙酯（乙酸）：用饱和碳酸钠溶液洗涤，分液

C．CO2（SO2）：气体通过盛氢氧化钠溶液的洗气瓶

D．乙醇（乙酸）：加足量浓硫酸，蒸馏

下列物质分离方法不正确的是

A．分离铁屑与水的混合物——倾析法

B．分离铜离子和铁离子的混合物——纸层析法

C．分离溴和水的混合物——分液法

D．分离硝酸钾和氯化钠的混合物——结晶法

下列实验装置图及实验用品均正确的是（部分夹持仪器未画出）

某K₂CO₃样品中含有Na₂CO₃、KNO₃和Ba(OH)₂三种杂质中的一种或两种。现将13.8克样品加入入足量水，样品全部溶解，再加入过量的CaCl₂溶液，得到9克沉淀。对样品所含杂质的正确判断是（   ）

A．一定含有KNO3	B．一定含有KNO3，可能含有Na2CO3
C．一定不含Ba(OH)2，可能含有KNO3	D．一定不含Na2CO3和Ba(OH)2

除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），所选用的试剂及操作方法均正确的一组是

选项	待提纯的物质	选用的试剂	操作的方法
A	CaO（CaCO3）	水	溶解、过滤、结晶
B	Cu（CuO）	稀盐酸	溶解、过滤、洗涤、干燥
C	CuSO4（H2SO4）	氢氧化钠溶液	过滤
D	CO（H2）	氧气	点燃

 

为提纯下列物质（括号内的物质是杂质），所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（   ）

	被提纯的物质	除杂试剂	分离方法
A	溴化钠溶液（NaI）	氯水、CCl4	萃取
B	氯化铵溶液（AlCl3）	氢氧化钠溶液	过滤
C	二氧化碳（C0）	氧化铜粉末	通过灼热的CuO粉末
D	乙醇（苯酚）	氢氧化钠溶液	分液

 

化学实验中，常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施中正确的是（   ）

A．定性检验SO4^2—，将BaCl2溶液用HNO3酸化

B．为了提高KMnO4溶液的氧化能力，用盐酸将其酸化

C．配制FeCl3溶液时通常加少量HNO3酸化，减小其水解程度

D．检验某溶液中是否含Cl^－，用HNO3酸化的AgNO3溶液

人造金刚石酸洗废液中含有大量的Ni²⁺、Mn²⁺、Co²⁺离子，不经处理排放危害极大。某工厂技术人员设计了创新方案，使有害离子的浓度降低到排放标准，同时得到了纯度较高的镍粉。
废液经分析组成如下：

在强酸性的废液中加入NaOH调节pH到2，在搅拌下加入饱和Na₂CO₃溶液和NaClO除去Mn²⁺、Co²⁺，并控制pH不超过3.5（Na₂CO₃需缓慢加入，防止产生大量CO₂而冒槽），过滤后电解含Ni²⁺的过滤液，以镍铬钛不锈钢片为阴极，以铅片为阳极，电解后在阴极得到镍粉。回答下列问题
⑴　调节强酸性废液至pH=2，可否直接用饱和Na₂CO₃溶液？分析你的原因
⑵　写出除去废液中Mn²⁺、Co²⁺的反应方程式
⑶　搅拌过程中Ni不被沉淀下来，实际操作中是如何实现？
⑷　电解过程中电流效率与pH的关系如下图，试分析如下图所示变化的原因.并选择电解的最佳pH值