高中化学物质检验实验方案的设计试题

盐卤中除含有Mg²⁺、Cl^-外，还含有少量Na+、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO(NH₂)₂等。从海水提取食盐和Br₂后的盐卤中可以提取MgCl₂、MgO、Mg（OH）₂等物质，制备流程如图所示：

（1）从MgCl₂溶液得到MgCl₂.6H₂O晶体的过程中所需的基本操作顺序依次为_________________ ；
A．加热蒸馏B．加热浓缩C．冷却结晶D．趁热过滤    E．过滤洗涤
（2）制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行，原因是____________（用适当的文字结合化学用语说明）。
（3）用NaClO除去尿素CO(NH₂)₂时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为_________________ ；加入NaClO的另一个作用是_________________。
（4）Mg(OH)₂是制镁盐、耐火材料和阻燃剂的重要原料．
已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12，且Mg（OH）₂（s）═MgO（s）+H₂O（s）△H=+81.5kJ/mol．
①下列叙述正确的是_________
A．从盐卤或海水中获得Mg（OH）₂，工业上选择NaOH作沉淀剂
B．Mg（OH）₂能作阻燃剂的原因是它分解吸热且生成MgO覆盖可燃物
C．可加热Mg（OH）₂得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁
②酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：

pH	＜8.0	8.0～9.6	＞9.6
颜色	黄色	绿色	蓝色

25℃时，在Mg(OH)₂的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为______。

某溶液可能含有Na⁺、Ag⁺、Al³⁺、S^2-、CO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-等离子中的数种。向此溶液中加入稀盐酸，有浅黄色沉淀和气体出现，此溶液的焰色为黄色．根据以上实验现象，下列关于原溶液中离子成分的推测正确的是（ ）

A．一定有S^2-、SO3^2-、Na^+	B．一定没有Ag^+、Al^3+
C．可能只有Na^+、S^2-、CO3^2-	D．一定有Na^+、S^2-、NO3

中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品。母液中主要含有Cl^-、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、Br^-等离子。某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如下实验．

（1）写出实验室制备氯气的化学方程式_____________________；
（2）海水淡化的方法还有____________（写出一种）；
（3）I中，电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，写出该反应的离子方程式__________；
（4）Cl₂和Br₂均为双原子分子，从原子结构的角度解释其原因_____________________；
（5）Ⅲ中，加入适量CaCl₂固体的目的是_____________________；
（6）写出IV中反应的离子方程式_____________________；
（7）与过程II类似，工业上常用“空气吹出法”实现海水提溴，将1m³海水浓缩至1L，使用该法最终得到36g Br₂，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为__________ mg/L。

海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl₂形式存在)和Br₂(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图：

请回答：
（1）在粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，精制时所用的试剂为：
A．盐酸    B．氯化钡溶液    C．氢氧化钠溶液    D．碳酸钠溶液
则加入试剂的顺序是(填编号)                        。
（2）Mg(OH) ₂中加入盐酸后，要获得MgCl ₂•6H ₂O晶体，需要进行的实验操作依次                     。
A．蒸馏 B．灼烧 C．过滤 D．蒸发 E．冷却结晶  
（3）目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是       ．
A．精制饱和食盐水进入阳极室   B．纯水(加少量NaOH)进入阴极室
C．阴极产物为氢氧化钠和氢气   D．电解槽的阳极用金属铁网制成
（4）写出电解饱和NaCl溶液的离子方程式：                              
（5） 利用MgCl ₂•6H ₂O可制得无水氯化镁，应采取的措施是                      
（6） 用热空气吹出的溴蒸气可以用亚硫酸钠溶液吸收，写出反应的化学方程式：           

粗盐中含有CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄以及泥沙等杂质，请回答粗盐提纯的有关问题：
（1）NaCl既属于_______（填酸、碱或盐），也属于______（填强电解质或弱电解质），该分类方法称为_______，NaCl溶液中共含有________种微粒（包含分子和离子）
（2）为了除去可溶性杂质，可以按以下实验步骤进行提纯：①加过量BaCl₂溶液；②加过量NaOH溶液；③加过量Na₂CO₃溶液；④过滤；⑤加适量盐酸．
其中，在步骤②中主要涉及的离子反应方程式是____________________________；步骤①和③能否交换顺序_______（填能或不能）。
（3）将ag粗盐样品溶于水，经过以上一系列提纯操作之后，实验完毕得到bg精盐（不考虑实验过程中操作引起的损耗），下列说法正确的是___________。（N_A表示阿伏加德罗常数）

A．粗盐中Na^+数目为aNA/58.5	B．精盐中NaCl物质的量为b/58.5mol
C．粗盐中NaCl的质量分数为b/a×100%	D．粗盐中关于NaCl的量无法确定

（4）某已滤去泥沙的粗盐经检验不含Na₂SO₄。该粗盐溶于水配成100mL溶液，加入过量稀NaOH溶液后，过滤得到沉淀Mg(OH)₂5.8g，滤液中通入CO₂，得到如下图（横坐标表示通 入CO₂标准状况下的体积，纵坐标表示沉淀的物质的量），回答下列问题：
①b段表示的离子方程式为__________
②100mL溶液中Ca²⁺的物质的量与所加NaOH的物质的量之比为__________
③P点表示的CO₂的体积为__________（标准状况下）。

某澄清透明溶液中只可能含有：Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、H⁺、CO₃^2-、NO₃^-中的几种，向该溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与NaOH的物质的量的关系如图所示．则该溶液中一定含有的离子是（   ）

A．Mg^2+、 H^+、NO3^-

B．Mg^2+、Fe^3+、H^+、NO3^-

C．Fe^3+、 H^+、 NO3^-

D．Cu^2+、H^+、 NO3^-

海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。

（1）粗盐中含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2—及泥沙等杂质，需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有：①加入过量的Na₂CO₃溶液；②加入过量的BaCl₂溶液；③加入过量的NaOH溶液；④调节溶液的pH等于7；⑤溶解；⑥过滤； ⑦蒸发。正确的操作顺序是              （填写序号字母）。

A．⑤①③②④⑥⑦	B．⑤①②③⑥④⑦
C．⑤③①②⑥④⑦	D．⑤③②①⑥④⑦

（2）NaCl做原料可以得到多种产品。
①工业上由金属钠制备过氧化钠的方法是：将金属钠迅速升温至熔化，并控制温度在300–400℃，通入经处理过的空气可制得过氧化钠，处理空气的目的是                              。工业生产中因温度过低而得不到纯净的过氧化钠，你认为可能含有的杂质是             (填化学式)。
② 实验室用惰性电极电解100 mL0.1 mol/LNaCl溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体（标准状况），则所得溶液的pH为（常温下）         （忽略反应前后溶液的体积变化）。
③ 电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式：                     。
（3）分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl₂粗产品。
① 粗产品的溶液中含有Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，需将Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺转化为沉淀除去。因此先向溶液中加入一种上述（1）中得到的物质NaClO，然后控制溶液的pH为                。

② 由MgCl₂·6H₂O晶体制备无水MgCl₂的方法是                     。

某无色混合气体可能由CH₄、NH₃、H₂、CO、CO₂和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓H₂SO₄时，总体积基本不变；通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小，把剩余气体导出后，在O₂中能够点燃，燃烧产物不能使CuSO₄粉末变色。则原混合气体的成份是
（    ）

A．HCl和CO

B．HCl、H2和CO

C．CH4和NH3

D．HCl、CO和CO2

某KCl样品中含有少量K₂CO₃、K₂SO₄和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，搅拌、过滤，再将滤液按下图所示步骤进行提纯（过滤操作已略去）．下列说法的是（   ）

A．起始滤液常温下pH=7	B．试剂Ⅰ为Ba(NO3)2溶液
C．上图过程须经2次过滤	D．步骤③目的是除去CO3^2-

过滤后的食盐水仍含有可溶性的CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：① 加入稍过量的Na₂CO₃溶液；② 加入稍过量的NaOH溶液；③ 加入稍过量的BaCl₂ 溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤ 过滤 正确的操作顺序是 （   ）

A．③②①⑤④

B．①②③⑤④

C．②③①④⑤

D．③⑤②①④

Ⅰ.羰基硫（COS）可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫的危害，其分子结构和CO₂相似。
（1）羰基硫（COS）的电子式为：______________。
（2）羰基硫（COS）用氢氧化钠溶液处理及利用的过程如下：

已知A是一种正盐，则A的化学式为______________；若气体a为单质，
反应II的离子方程式为________________________________________________。
Ⅱ.海水中含有丰富的镁资源。锂（Li）与镁元素性质相似。
（1）物质的量为0.10 mol的锂在只含有N₂和O₂混合气体的容器中燃烧，反应后容器内固体物质的质量m克，m的取值范围是                 ；
（2）锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池。某离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO₂），充电时LiCoO₂中Li被氧化，Li^＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C₆）中，以LiC₆表示。电池反应为LiCoO₂＋C₆CoO₂＋LiC₆，则放电时电池的正极反应为                                。
（3）为了回收废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有LiCoO₂及少量Al、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。

①在上述溶解过程中，S₂O₃^2－被氧化成SO₄^2－，LiCoO₂在溶解过程中的化学反应方程式为           。
②调整pH=5-6的目的是                                                       。

常温下，pH＝1的某溶液A中含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃^2－、NO₃^-、Cl^-、I^-、SO₄^2-中的几种，现取该溶液进行有关实验，实验结果如下图所示：

回答下列问题：
（1）溶液A中一定不存在的阴离子有___________________
（2）生成沉淀甲和沉淀乙的离子方程式分别为___________________
（3）气体乙的结构式为_________________
（4）生成气体丙的离子方程式为__________________
若实验消耗Cu144g，则最多生成气体丁的体积（标准状况下）为__________。

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．SO4^2^－、NH4^+一定存在

B．CO3^2^－、Al^3+、K^+一定不存在

C．Cl^－一定存在，且c（Cl^－）≥0.4mol/L

D．至少存在4种离子

下图为海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是

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0.1mol Cl2

D．除去粗盐中的SO4^2-、Ca^2+、Mg^2+、Fe^3+等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

常温下，某溶液A中可能含有NH₄⁺、Na⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-，现取该溶液进行相关实验，实验结果如图所示：

下列有关说法正确的是

A．溶液中一定有SO4^2-，可能有Cl^-

B．溶液中一定不存在的只有Fe^2+和CO3^2-两种离子

C．溶液中一定存在Al^3+、Na^+

D．生成的甲、乙两种气体均无色，且均易溶于水