高中化学物质检验实验方案的设计填空题

某同学为了验证Fe³⁺是否能氧化H₂SO₃生成了SO₄^2–，他用50mL0.1mol/LFeCl₃溶液吸收制取SO₂气体的尾气，再进行以下实验：
（1）检验吸收液中的SO₄^2–：                                              ，
则证明Fe³⁺能把H₂SO₃氧化为SO₄^2–。
（2）请配平并完成上述反应中的化学方程式：
2FeCl₃+SO₂+     ==2FeCl₂+H₂SO₄+2HCl，反应中的氧化产物是     （写化学式）。
（3）吸收液中除了含有H⁺、Cl^–、SO₄^2–以外，对其它成份（Fe³⁺、Fe²⁺、H₂SO₃）的可能组合进行探究：
①提出假设。   假设1：溶液中存在Fe³⁺、Fe²⁺；
假设2：溶液中存在                        ；
假设3：溶液中存在Fe²⁺ 而不存在H₂SO₃（二者恰好完全反应）。
②设计方案、进行实验，验证假设。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论（可以不填满）。限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1moLL^-1KMnO₄、0.1moLL^-1KSCN溶液、品红溶液。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：用试管取样品溶液2~3mL，再用滴管取	若出现血红色，则假设1成立； （2）若未出现血红色，则假设2或假设3成立。
步骤2：

 

碘化钠是制备无机和有机碘化物的原料，在医药上用作祛痰剂和利尿剂等。工业上用铁屑还原法制备NaI，其主要流程如下图：

（1）写出铁屑转化为Fe(OH)₃反应的离子方程式：                                。
（2）判断碘已完全反应的方法是                                                。
（3）由滤液得到NaI晶体的操作是                                              。
（4）测定产品中NaI含量的方法是：
a．称取3．000g样品溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用0．100mol溶液滴定至终点，消耗溶液体积的平均值为19．00mL。
①上述测定过程所需仪器中，需要检查是否漏液的仪器有                         ，
其中使用前需进行润洗的仪器是                        ；
②上述样品中NaI的质量分数为                                              。

为提纯下表所列有机物（括号内为所含的少量杂质），从（I）中选择适宜的试剂，从（II）中选择最佳提纯的方法，将序号填入表中。
（I）试剂：
a．浓硫酸 
b．氢氧化钠 
c．生石灰 
d．碳酸钠 
e．水 
f．浓溴水
（II）方法：

A．过滤

B．分液

C．蒸馏

D．蒸发

要提纯的物质 （少量杂质）	溴乙烷 （乙醇）	乙醇 （水）	乙酸乙酯 （乙酸）	苯 （苯酚）
（1）选用试剂
（2）分离方法

（3）在B的操作中，使用的主要玻璃仪器是____________________________。

2013年底，上海青浦发生一家三口误食亚硝酸盐造成两男孩身亡的惨剧。常见的亚硝酸盐主要是亚硝酸钠（NaNO₂），它是一种白色不透明晶体，虽然形状很像食盐，而且有咸味，但有毒。亚硝酸钠和氯化钠的部分资料如下表：

	亚硝酸钠（NaNO2）	氯化钠（NaCl）
水溶性	易溶，溶液呈弱碱性	易溶，溶液呈中性
熔点	271℃	801℃
沸点	320℃会分解	1413℃
跟稀盐酸作用	有红棕色的NO2气体放出	无反应

完成下列填空：
（1）氮元素最外层电子排布式为________，氮原子核外电子共占据了___个轨道。亚硝酸钠中各元素原子半径由大到小依次为_________，亚硝酸的电离方程式为：_______________________。
（2）亚硝酸盐中毒是因为亚硝酸盐可将正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，即血红蛋白中的铁元素由二价变为三价，失去携氧能力，使组织出现缺氧现象．美蓝是亚硝酸盐中毒后的有效解毒剂．下列说法不正确的是(  )
A．高铁血红蛋白的还原性比亚硝酸盐弱
B．药品美蓝应具有还原性
C．中毒时亚硝酸盐发生还原反应
D．解毒时高铁血红蛋白被还原
（3）NaNO₂有毒，将含该物质的废水直接排放会引起水体的严重污染，所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一：在酸性条件下， NaNO₂与KI的物质的量为1:1时恰好完全反应，且I^-被氧化为I₂，此时产物中含氮的物质(A)为________（填化学式）。若利用上述方法制A，现有两种操作步骤：①先将废水酸化后再加KI；②先将KI酸化后再加入废水。哪种方法较好？____（填序号。假设废水中其它物质不反应）
（4）如要鉴别亚硝酸钠和氯化钠固体，下列方法不可行的是
A．观察并比较它们在水中的溶解速度       B．测定它们各自的熔点
C．在它们的水溶液中滴加甲基橙          D．在酸性条件下加入KI淀粉试液

2010年8月7日，甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生特大泥石流，造成大量人员伤亡，其中饮用水安全在灾后重建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如下分析：并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的：

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，分别完成以下实验，其结果是：
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)
④在各溶液中加入Ba(NO₃)₂溶液，再加入过量稀硝酸，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
根据上述实验现象填写下列空白：
（1）写出化学式：A         、B________、C         、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____。

多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl₄为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl₄水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO₃，且含有钙、铁、镁等离子)制备BaCl₂·2H₂O，工艺流程如图所示。已知常温下Fe^3＋、Mg^2＋完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。

(1)SiCl₄水解控制在40 ℃的原因是___________________________________。
已知：SiCl₄(s)＋H₂(g)=SiHCl₃(s)＋HCl(g) ΔH₁＝＋47 kJ·mol^－1
Si(s)＋3HCl(g)=SiHCl₃(s)＋H₂(g) ΔH₂＝－189 kJ·mol^－1
则由SiCl₄制备硅的热化学方程式为__________________________________。
(2)加钡矿粉时生成BaCl₂的离子反应方程式是_________________________。
(3)加20% NaOH溶液调节pH＝12.5，得到滤渣A的主要成分是________，控制温度70 ℃的目的是____________________________________________。
(4)BaCl₂滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤，再经真空干燥后得到BaCl₂·2H₂O。实验室中蒸发浓缩，用到的含硅酸盐的仪器有__________种。
(5)为体现该工艺的绿色化学思想，该工艺中能循环利用的物质是____________。

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                        。

（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)。

某无色溶液中含有K⁺、Cl^-、OH^-、SO₃^2-、SO₄^2-，为检验溶液中所含的各种阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH^-的实验方法从略，检验其他阴离子的过程如下图所示。

请回答下列问题：
（1）白色沉淀A与试剂②反应的离子方程式是__________________________________。
（2）无色溶液C中加入试剂③的主要目的是____________________________________。
（3）试验中若只加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是_______________________。
（4）气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是__________________________________。