高中化学物质检验实验方案的设计填空题

（1）小苏打是某种治疗胃酸过多的胃药的主要成分，请写出该反应的离子方程式：                   。
（2）在海水提溴过程中，吸收塔中用SO₂和H₂O将Br₂转化成氢溴酸以达到富集的目的，请写出化学方程式：                  。
（3）(NH₄)₂Fe(SO₄)₂属于盐类，溶于水后会电离出NH₄⁺和Fe²⁺，写出检验的操作和现象：
a:检验Fe²⁺：取少量样品于试管中，                   ；
b:检验NH₄⁺ ：取适量样品于试管中，                   。

污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO₂，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下流程既脱除燃煤尾气中的SO₂，又制得电池材料MnO₂（反应条件已省略）。

请回答下列问题：
（1）上述流程脱硫实现了          （选填下列字母编号）。
A．废弃物的综合利用       B．白色污染的减少        C．酸雨的减少
（2）过滤操作用到的玻璃仪器有：                  。
（3）用MnCO₃能除去溶液中Al³⁺和Fe³⁺，其原因是                  。
（4）写出KMnO₄溶液加入到MnSO₄溶液中制备MnO₂的离子反应方程式：             ；用惰性电极电解MnSO₄溶液也可制得MnO₂，其阳极的电极反应式是              。
（5）MnO₂是碱性锌锰电池的电极材料，电池反应方程式为：2MnO₂+Zn+H₂O====2MnOOH+Zn(OH)₂,写出该电池放电时，正极的电极反应式是                            。

已知H₂O₂、KMnO₄、NaClO、K₂Cr₂O₇均具有强氧化性。从溶液中将Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺沉淀为氢氧化物所需pH分别为6.4，6.4，3.7。现有某氯化铜晶体中含有FeCl₂杂质，为制取纯净的CuCl₂·2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按如图所示步骤进行提纯。

回答下列问题：
（1）最适合本实验的氧化剂是_____________。（填序号）
a．K₂Cr₂O₇     b．H₂O₂    c．NaClO     d．KMnO₄
加入氧化剂对应的离子方程式为：_____________________________。
（2）物质Y是______________（填名称）。
（3）本实验加碱沉淀法能不能达到目的？______________原因是_________________________。
（4）最后能否直接蒸发结晶?若不能，应如何操作? _________________。
（5）加氧化剂的目的是__________________________。
（6）除去Fe³⁺的有关离子方程式_______________________________。

钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料。工业以草酸盐共沉淀法获得草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C₂O₄)₂·4H₂O]，煅烧可获得钛酸钡粉体。

（1）酸浸时发生的反应的离子方程式为                             ；为提高BaCO₃的酸浸率，可采取的措施为                  （任答一点）。
（2）配制TiCl₄溶液时，通常将TiCl₄溶于浓盐酸，目的是                       。
（3）加入H₂C₂O₄溶液时，发生反应的化学方程式为                           ；可循环使用的物质X是     。
（4）煅烧得到BaTiO₃的同时，生成高温下的气体产物有CO、   和    。

(每空2分，共8分)选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。
A、萃取法  
B、加热分解 
C、重结晶法 
D、分液法 
E、蒸馏法 
F、过滤法
（1）               分离饱和食盐水和沙子的混合物；
（2）              从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾；
（3）            从溴水中提取溴；
（4）              分离四氯化碳（沸点为76．75°C）和甲苯（沸点为110．6°C）的混合物，已知四氯化碳和甲苯互溶。

某化学实验室产生的废液中含有Fe^3＋、Cu^2＋、Ba^2＋、Cl^－四种离子，现设计下列方案对废液进行处理，以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。

（1）沉淀1中含有的金属单质是         。
（2）氧化时加入H₂O₂溶液发生反应的离子方程式为                          。
（3）下列物质中，可以作为试剂X的是     （填字母）。

A．BaCl2

B．BaCO3

C．NaOH

D．Ba(OH)2

（4）检验沉淀2洗涤是否完全的方法是                                 。
（5）制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量，其目的是                      。
（6）由过滤2得到的滤液制备BaCl₂的实验操作依次为          、冷却结晶、          、洗涤、干燥。

实验室用MnO₂、KOH及KClO₃为原料制取高锰酸钾的实验流程如下：

（1）熔融时需用铁坩埚和铁制搅拌棒而不能用玻璃仪器，其原因是                   。
（2）熔融时，MnO₂转化为K₂MnO₄，KClO₃转化为KCl，其反应的化学方程式为                 。
（3）几种物质的溶解度曲线如图所示。

①歧化时，通入CO₂至pH为10～11，K₂MnO₄绿色溶液转化为KMnO₄和MnO₂。其反应的离子方程式为          。
②歧化时不能通入过量CO₂的原因是                。
③通入CO₂后，用玻璃棒蘸取溶液点于滤纸上，观察到              ，证明歧化反应已发生。
④歧化后得到KMnO₄晶体的操作依次为过滤、             、              及干燥。
（4）在此实验流程中可循环使用的物质的化学式为               。

聚合硫酸铝铁[Al_aFe_b(OH)_m(SO₄)_n·xH₂O] 是一种新型高效净水剂，广泛应用于工业污染水的处理。
（1）聚合硫酸铝铁能够净水的原因是                         。
（2）Al_aFe_b(OH)_m(SO₄)_n·xH₂O中a、b、m、n的代数关系式为          。
（3）为了测定聚合硫酸铝铁的组成，进行如下实验：
步骤一：准确称取8.810 g样品溶于150mL 0.100mol·L^－1稀硫酸，恰好完全反应后，加入BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体10.485g；
步骤二：另取相同质量的样品，溶于过量的氢碘酸，以磁力搅拌机搅拌，充分反应后，以0.500 mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液滴定至浅黄色，滴入几滴淀粉溶液，再滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL。（已知：I₂+2Na₂S₂O₃＝2NaI+Na₂S₄O₆）
①步骤二中使用磁力搅拌器进行搅拌的目的是             。
②通过计算确定聚合硫酸铝铁的化学式（写出计算过程）。

（1）滑石一种硅酸盐矿物，其化学式为Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂，用氧化物的形式表示为           。
（2）除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），写出除去杂质的试剂。
①Fe₂O₃(Al₂O₃)              ②NO(NO₂)             
③Cl₂ (HCl)                ④FeCl₃ (FeCl₂)            
（3）用铝箔包裹0.1mol金属钠，用针扎若干小孔，放入水中，完全反应后，用排水取气法收集到标准状况下气体的体积是_________（填字母序号）
a．1.12L          b．＞1.12L          c．＜1.12L

某地煤矸石经预处理后含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃，一种综合利用煤矸石制取绿矾(FeSO₄·7H₂O)的工艺流程如下图所示。

（1）过滤操作需要用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还有_____________。
（2）写出所选试剂X、Y的化学式：X_______________，Y_____________。
（3）滤液B中含的阴离子有_____________(写离子符号)。
（4）滤渣SiO₂可制取木材防火剂，该防火剂的化学式为______________。
（5）由溶液D转化为溶液E的离子方程式为：______________。
（6）根据图中数据，计算出原40g煤矸石中Fe₂O₃的质量分数为_____________。（假设适量均为恰好反应）

榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂组成。工业上对其进行综合利用的流程如下：

（1）溶液Ⅰ中除了Ca²⁺外，还可能含有的金属阳离子有__________________；
（2）步骤③中NaOH参加反应的离子方程式____________________________，鼓入空气并充分搅拌的目的是(用化学方程式表示)____________________；
（3）在工业生产中，步骤④通入过量CO₂而不加入盐酸的原因是_____________________。

《科学》曾评出10大科技突破，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。海洋是化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有广阔的前景。人类把海水淡化，就可以得到大量的饮用水，常规蒸馏法，技术和工艺比较完备，但也存在较大缺陷，大量推广离子交换法和电渗析法。
（1）天然水在净化处理过程中加入明矾做混凝剂，其净水作用的原理是_________(用离子方程式表示)
（2）家庭用水可以用肥皂水检验其硬度，因为               。家用净水器中装有活性炭和阳离子交换树脂(NaR)，用过的阳离子交换树脂放入          中可再生。
（3）电渗析法淡化海水的示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。阳极的主要电极反应式是________________。在阴极附近加入无色酚酞，看到的现象是__________________。淡水的出口为________(填“a”“b”或“c”)。

（4）利用海水制得的食盐，制取纯碱的简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①滤出晶体C后，从滤液D中提取氯化铵有两种方法：
方法一、通入氨，冷却、加食盐，过滤；
方法二、不通氨，冷却、加食盐，过滤。
对两种方法的评价正确的是(选填编号)_____________。
a．方法一析出的氯化铵纯度更高          b．方法二析出的氯化铵纯度更高
c．方法一的滤液可直接循环使用          d．方法二的滤液可直接循环使用
②提取的NH₄Cl中含有少量Fe^2＋、SO₄^2―。将产品溶解，加入H₂O₂，加热至沸，再加入BaCl₂溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵。加热至沸的目的是___________。滤渣的主要成分是_______________、____________________。

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___________。

某溶液仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。

阳离子	K^＋Ag^＋Mg^2^＋Cu^2^＋Al^3^＋NH4^+
阴离子	Cl^－CO3^2- NO3^- SO4^2^－I^－

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是________________。
（2）Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是________________。
（3）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有_______，阴离子有______；并据此推测原溶液应该呈______性，原因是________________(用离子方程式说明)。
（4）另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此过程中涉及的离子方程式为__________。充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为________g。

过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）俗称固体双氧水，是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的制备流程如下：
（注：BC-1、BC-2均为稳定剂，其中BC-1是由异丙醇和三乙醇胺按一定比例混合而成）
（1）结晶过程中加入氯化钠、搅拌，作用是      。
（2）加入BC-2稳定剂与工业纯碱中含有的Fe³⁺ 杂质生成稳定的配合物的目的是   。
（3）洗涤抽滤产品，应选用合适的洗涤试剂是      （填写序号）。

A．饱和氯化钠溶液

B．水

C．异丙醇

D．碳酸钠饱和溶液

（4）工业上常以活性氧的质量分数[ω(活性氧)＝16 n(H₂O₂) / m(样品) ×100﹪]来衡量过碳酸钠产品的优劣，ω≥13﹪为优等品。现将0.2000g某厂家生产的过碳酸钠样品（所含杂质不参与后面的反应）溶于水配成溶液，加入适量稀硫酸酸化，再加入足量KI，摇匀后静置于暗处，充分反应后加入少量淀粉试剂，用0.1000mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定到终点，消耗Na₂S₂O₃溶液33.00mL。（已知：2Na₂S₂O₃＋I₂=Na₂S₄O₆＋2NaI），通过计算判断样品是否为优等品(写出计算过程)。