高中化学物质检验实验方案的设计填空题

I.请回答：
（1）CO₂的电子式                。
（2）钠燃烧不能用CO₂灭火，用化学方程式表示其理由                     。
（3）重晶石（BaSO₄）不溶于酸，用饱和Na₂CO₃处理转化为易溶于酸的BaCO₃，写出反应的离子方程式                      。
（4）完成以下氧化还原反应的离子方程式：
(    )Cr₂O+ (    )H₂O₂+ _____ ＝(   ) Cr³⁺+ (   ) O₂ ↑+ ________
II.化合物K₃Fe(A₂B₄)₃·3H₂O是重要的催化剂。将化合物K₃Fe(A₂B₄)₃·3H₂O受热完全分解，只得到气体产物和固体产物。经分析，气体产物只有甲、乙和水蒸气。已知甲、乙均由A、B两元素组成，且摩尔质量：M(甲)<M(乙)。A元素的最外层电子数是次外层电子数2倍，B元素的主族序数是其所在周期数的3倍。经分析，固体产物只有Fe、FeO 和K₂AB₃。某同学再进行以下定量分析。

（1）甲的化学式：                      。
（2）溶液②与KMnO₄发生氧化还原的离子方程式：                          。
（3）由以上实验数据的分析可知n(Fe)：n(FeO) ：n(K₂AB₃) =          ：          ：      。
（4）某同学认为：溶液②由紫红色变为无色，振荡试样半分钟内不变色，即可证明溶液②与KMnO₄溶液反应到达滴定终点。判断该同学设想的合理性并说明理由                        。

某白色粉末由K₂SO₄、Na₂CO₃、NaCl和BaCl₂中的两种或两种以上物质组成。为了鉴别该粉末的成分，某探究小组做了如下实验。
①取少量粉末溶于水，有白色沉淀生成。
②取少量粉末加入稀盐酸，有无色无味的气体产生。
根据上述实验现象回答下列问题：
（1）该粉末中一定含有                    ，可能含有                   。
（2）步骤②中反应的化学方程式为                                       。
（3）为了确定沉淀的成分，需要进行的操作是                             。

室温下，现有A、B、C、D、E、F六种常见化合物，已知它们的阳离子有K⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，阴离子有Cl^-、OH^-、CH₃COO^-、NO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-，现将它们分别配成0.1 mol/L的溶液，进行如下实验：（已知：室温下，饱和氢氧化钙溶液浓度约为0.00165 g/mL）
①测得溶液A、C、E呈碱性，且碱性为A > E > C；
②向B溶液中滴加Na₂S溶液，出现难溶于强酸且阴阳离子个数比为1∶2的黑色沉淀；
③向D溶液中滴加Ba（NO₃）₂溶液，无明显现象；
④向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
根据上述实验现象，回答下列问题：
（1）写出下列化合物的化学式：A _____________、B _____________、C _____________。
（2）实验④中白色沉淀变为红褐色对应的化学方程式：_____________________________。
（3）D与E的溶液反应离子方程式是：__________________________________。

（共13分）
（1）混合物分离的方法在生产、生活和科学实验中有着广泛的应用。请指出下列做法中分别应用了哪些分离方法？

A．分液	B．过滤
C．萃取	D．蒸馏

E、蒸发结晶  F、加热分解
①除去Ca（OH）₂溶液中悬浮的 CaCO₃            ；②从碘水中提取碘              ；
③用自来水制取蒸馏水                ；④分离植物油和水               ；
⑤海水淡化                 ；⑥除去 KCl 中少量 KClO₃             ；
⑦熬煮中药                ；⑧用海水晒盐               。
（2）某同学要配制100mL 1mol·L^-1NaCl溶液，配制时需选用的仪器主要有
             ，             ，             ，             ，             和试剂瓶。

亚氯酸钠（NaClO₂）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂·3H₂O。
②纯ClO₂易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 g NaOH固体溶于水所得溶液的体积为1 L，其密度约为1．2g/mL。
（1）160 g·L^-1 NaOH溶液的质量分数为                     。
（2）发生器中鼓入空气的作用可能是_____________________（选填序号）。
a．将SO₂氧化成SO₃，增强酸性
b．稀释ClO₂以防止爆炸
c．将NaClO₃氧化成ClO₂
（3）ClO₂发生器中的主要反应方程式为            ，吸收塔内的反应的化学方程式为                。
（4）吸收塔中为防止NaClO₂被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H₂O₂外，还可以选择的还原剂是____________（选填序号）。
a．Na₂O₂    b．Na₂S    c．FeCl₂
（5）从滤液中得到NaClO₂·3H₂O粗晶体的实验操作依次是____________（选填序号）。
a．蒸馏     b．蒸发     c．灼烧
d．过滤     e．冷却结晶

(10分)硫酸亚锡（SnSO₄）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业．某研究小组设计SnSO₄制备路线如下：

查阅资料：
Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式，Sn²⁺易被氧化．
Ⅱ．SnCl₂易水解生成碱式氯化亚锡
回答下列问题：
（1）锡原子的核电荷数为50，与碳元素属于同一主族，锡元素在周期表中的位置是      ．
（2）SnCl₂粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因      ．
（3）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH  ②      ．
（4）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子反应方程式是      ．
（5）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是      ．

常见的五种盐X、Y、Z、M、N，它们的阴离子可能是SO₄^2－、Cl^－、NO₃^-、CO₃^2-，阳离子可能是Ag^＋、NH₄⁺、Na^＋、Al^3＋、Cu^2＋、Ba^2＋、Fe^3＋，已知：
①M的焰色反应呈黄色。
②五种盐均溶于水，水溶液均为无色。
③X的溶液呈中性，Y、Z、N的溶液呈酸性，M的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO₃)₂溶液，只有X、Z的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，N和Z的溶液中生成沉淀，继续加氨水，Z中沉淀消失。
⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题：
（1）五种盐中，所含阴离子相同的两种盐的化学式是__________________
（2）M溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)___________ __________
（3）X和Z的溶液反应的离子方程式是____________________
（4）N和氨水反应的离子方程式是__________________
（5）若要检验Y中所含的阳离子，正确的实验方法是_________________

【选修2：化学与技术】工业上用钛铁精矿（FeTiO₃）提炼TiO₂的工艺流程如下：

（1）酸浸时为了提高浸出率，请提出一种可行的措施____________。
（2）写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿生成TiO²⁺的离子方程式_________________。
（3）钛铁精矿酸浸后经冷却、结晶得到的副产物A为          。
（4）结晶析出A时，需要保持较高的酸度而不能加水，其原因可能为           。
（5）工业上将TiO₂和碳粉混合加热氯化生成的TiCl₄，然后在高温下用金属镁还原TiCl₄得到金属钛，写出TiO₂制备Ti过程的化学方程式：         。

某固体混合物可能含Al、（NH₄）₂SO₄、MgCl₂、A1Cl₃、FeCl₂、NaCl中的一种或几种，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图（气体体积已换算成标况下体积）：
回答下列问题：

（1）混合物中是否存在FeCl₂        （填“是”或“否”）；
（2）混合物中是否存在(NH₄)₂SO₄         （填“是”或“否”），你的判断依据是           。
（3）写出反应④的离子反应式：                 。
（4）请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl₃      （填“是”或“否”）,你的判断依据是       。

海洋是巨大的化学资源宝库。下面是海水化学资源综合利用的部分流程图：

回答：
（1）由海水晒制的粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－等离子，为了除去这些离子，需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl₂、____（填试剂化学式），然后____（填操作名称）。在溶液中再加适量        （填试剂），加热蒸干溶液即得到精盐。
（2）某同学在实验室模拟氯碱工业的生产原理电解饱和食盐水。用玻璃棒蘸浓氨水检验阳极产生的气体，发现产生大量白烟。阳极生成的气体是      ，白烟的主要成分是           。
（3）制取MgCl₂的过程中涉及反应：MgCl₂·6H₂OMgCl₂ + 6H₂O，该反应要在HCl气流中进行，原因是             。
（4）苦卤中通入Cl₂置换出Br₂，吹出后用SO₂吸收转化为Br^－，反复多次，以达到富集溴的目的。由海水提溴过程中的反应可得出Cl^－、SO₂、Br^－还原性由强到弱的顺序是               。
（5）工业上也可以用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化钠和溴酸钠，同时有CO₂放出。最后再用H₂SO₄处理得到Br₂，最后一步反应的离子方程式是__________ 。

用霞石岩(主要成分为Na₂O、K₂O、Al₂O₃、SiO₂)制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下：已知：NaHCO₃溶液的pH约为8～9，Na₂CO₃溶液的pH约为11～12。

溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中。部分物质的溶解度如上图，根据题意回答下列问题：
（1）固体M的化学式是________，X物质是________。
（2）实验室进行煅烧操作时盛放固体物质的实验仪器是________，滤液W中主要含有的离子有________。
（3）碳酸化Ⅰ中发生主要反应的离子方程式是____________。
（4）操作Ⅰ是________(填写名称)，操作Ⅱ是________(选填编号)。
a．趁热过滤        b．冷却过滤       c．蒸馏      d．灼烧
（5）碳酸化Ⅱ调整pH＝8的目的是______，产品K₂CO₃中最可能含有的杂质是__________(写化学式)。

（9分) 粉煤灰中含有SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等，某实验室对其进行处理的流程如图所示：

回答下列问题：
（1）第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH₄Fe（SO₄)₂、NH₄Al（SO₄)₂等，写出生成NH₄Fe（SO₄)₂的化学方程式       。在物质分类体系中，NH₄Fe（SO₄)₂、NH₄Al（SO₄)₂不属于      （填字母)。
a．硫酸盐       b．复盐       c．强电解质     d．共价化合物
（2）滤渣B的主要成分为       。
（3）已知K_sp[Fe（OH)₃]=4×10^－38，K_sp [Al（OH)₃]=1×10^－32。为实现步骤③的实验目的，应使溶液中c（Fe³⁺)、c（Al³⁺)均小于或等于1×10^－5 mol•L^﹣1可认为完全沉淀，则溶液A至少应调节到pH=___。
（4）实验室进行第④步操作时，所需的主要仪器是酒精灯、三脚架、        、       ，得到的晶体主要成份是       （填化学式)。

某研究小组在实验室中将工厂废弃的合金，经过一系列的反应，制得氯化铝固体、硝酸铜晶体和铁红。其实验方案如下：

（1）该小组所用的合金中含有的金属为铁、      、      （填名称）。
（2）操作①、③使用的主要玻璃仪器是＿，简述操作②的方法：       。操作④实验操作步骤包括：加热浓缩、冷却结晶、      （填操作名称）、洗涤、干燥。
（3）写出滤渣B中较活泼金属与足量稀HN0₃后发生反应的离子方程式：      ；
（4）若该小组通过上述实验流程制得铁红80g,假设实验过程中无质量损失，则合金中铁的质量为      g；
（5）上述实验流程中符合“绿色化学”理念的做法是       （答出一点即可）。

饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行了分析，给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质。A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成：

阳离子	K^＋   Na^＋   Cu^2^＋  Al^3^＋
阴离子	SO4^2^－  HCO3^-  NO3^-  OH^－

为了鉴别上述化合物，分别进行以下实验，其结果如下所示：
①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片)；④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀；⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空：
（1）写出B、D的化学式：B：             ；D：             。
（2）将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为__________。
（3）写出实验②发生反应的离子方程式：              、            。
（4）C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：                。

工业碳酸钠（纯度约为98％）中常含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Clˉ和SO₄²ˉ等杂质，为了提纯工业碳酸钠，并获得试剂级碳酸钠的工艺流程图如下：

已知：碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：
（1）加入NaOH溶液时发生的离子反应方程式为            、            。
（2）热的Na₂CO₃溶液有较强的去油污能力，其原因是（用离子方程式及必要的文字加以解释）          。
（3）“趁热过滤”时的温度应控制在         。
（4）已知：Na₂CO₃·10 H₂O(s)＝Na₂CO₃(s)＋10 H₂O(g） △H＝+532．36kJ·mol^—1
Na₂CO₃·10 H₂O(s)＝Na₂CO₃·H₂O(s)＋9 H₂O(g） △H＝+473．63kJ·mol^—1
写出Na₂CO₃·H₂O脱水反应的热化学方程式             。
（5）有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程图中虚线所示进行循环使用。请你分析实际生产中是否可行       ，其理由是                    。