高中化学物质检验实验方案的设计填空题

双氧水是一种重要的消毒剂，实验室可用下列流程制取双氧水，请根据转化关系图回答下列问题：

（1）电解槽中阳极反应式为           ，步骤②、③反应方程式分别为       、
（2）从步骤②得到K₂S₂O₈、从步骤③得到H₂O₂溶液的操作分别是   。

A．结晶分液	B．过滤萃取
C．过滤减压蒸馏	D．蒸馏减压蒸溜

（3）整个实验过程中，能循环利用的物质是                  。
（4）为测定产品中H₂O₂的浓度，量取样品50 mL，在250mL容量瓶中定容。准确量取25.00 mL于锥形瓶中，加入1 mL 6 mol·L^—1的硫酸，然后用0.100 0 mol·L^—1KMnO₄标准溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO₄溶液10.00 mL。
2MnO₄^— +5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+ 5O₂↑+8H₂O
①如何判定滴定达到终点?         。
②根据滴定结果，可确定产品中H₂O₂的浓度为 g·L^—1。
③若滴定前滴定管尖嘴处无气泡，滴定后产生气泡(其他操作均正确)，会使测得的H₂O₂的浓度         (选填：“偏高”、“偏低”或“不变”)。

某强酸性溶液X含有Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe^2＋、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验内容如下：

根据以上信息，回答下列问题：
（1）上述离子中，溶液X中除H^＋外还肯定含有的离子是____________________，不能确定是否含有的离子是___________。
（2）沉淀G的化学式为_____________。
（3）①中生成A的离子方程式____________________。
（4）过滤操作中所使用到的玻璃仪器的名称为____________________。
（5）简述实验室检验气体F的方法                                   。

（本题共12分）葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得：C₆H₁₂O₆(葡萄糖)＋Br₂＋H₂O→C₆H₁₂O₇(葡萄糖酸)＋2HBr
2C₆H₁₂O₇(葡萄糖酸)＋CaCO₃→ (C₆H₁₁O₇)₂ Ca (葡萄糖酸钙)＋H₂O＋CO₂
相关物质的溶解性见下表：

物质名称	葡萄糖酸钙	葡萄糖酸	溴化钙	氯化钙
水中的溶解性	可溶于冷水 易溶于热水	可溶	易溶	易溶
乙醇中的溶解性	微溶	微溶	可溶	可溶

实验流程如下：

请回答下列问题：
32．第②步中所加CaCO₃还发生了其他反应，写出其中一个主要反应的方程式________；充分反应后CaCO₃固体需有剩余，目的是______________________；
33．第③步需趁热过滤，原因是______________________；
34．第④步加入乙醇的作用是______________________；
35．第⑥步中，下列洗涤剂最合适的是________。
A．冷水      B．热水      C．乙醇      D．乙醇－水混合溶液
锌是人体健康所必需的元素，葡萄糖酸锌是一种常用的补锌剂，对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要作用。工业上以葡萄糖酸钙为原料通过如下两步制备葡萄糖酸锌：

步骤1：充分反应后，过滤除去CaSO₄沉淀。步骤2：将葡萄糖酸溶液与ZnO混合。
36．步骤2中，待其充分反应后，须继续加入葡萄糖酸溶液至pH为5.8，目的是        。
37．下列物质可替代ZnO的是     (填字母)。
a．NH₃·H₂O       
b．Zn(OH)₂       
c．NaOH      
d．ZnSO₄    
e．ZnCO₃

(本题共12分)聚合氯化铝（PAC）的化学式为[Al₂(OH)nCl₆-n·xH₂O]m，它是一种新兴的高效净水剂。
某兴趣小组尝试以工业废弃物铝灰为原料，利用酸溶法制备聚合氯化铝，主要流程如下：

完成下列填空：
40．用37.5%的浓盐酸配置100 mL 6 mol/L盐酸，所需的玻璃仪器有量筒、烧杯、_______。
41．步骤III调节pH至4.0~4.5，其目的是___________________________。为使得到的PAC晶体较纯净，所用的X物质可以是_______（填编号）。
a．氨水      b．铝      c．氢氧化铝       d．偏铝酸钠
42．步骤IV需要保持温度在85℃，可采用的加热方法是_____________。
43．为测定PAC样品中n的值，可以采用如下方法：
①称取一定质量样品，充分研碎后在_________（填仪器名称）中加热、灼烧至质量不再变化，得到1.020g固体，其成分是_________（填化学式）。
②另称取相同质量的样品，用_________（填化学式）溶解后，加入足量AgNO₃溶液，得到3.157 g白色沉淀。
由上可知，该PAC样品中n的值为___________。
44．也可用烧碱溶解铝灰，再用稀盐酸调节pH至4.0~4.5，该法称为“碱溶法”。与“酸溶法”相比，“碱溶法”的缺点是______________________________（任写一点）。

(16分)用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃·18H₂O。工艺流程如下(部分操作和条件略)：

已知：一定条件下，MnO₄可与Mn²⁺反应生成MnO₂
（1）稀H₂SO₄溶解Al₂O₃的离子方程式是__________________。
（2）已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表(注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L^-1)

上述流程中，加入过量KMnO₄溶液的作用是________________________。(用离子方程式表示)
（3）向滤渣B中加入浓盐酸并加热，能说明沉淀中存在MnO₂现象是____________。
上述流程中加入MnSO₄体的目的是________________________。
操作a由一系列操作组成，分别是________、________、过滤。
（4）若用沉淀溶解平衡原理分析，操作a能析出A1₂（SO₄）₃·18H₂O的原因是①____________②___________________

(14分)普通钢中加入少量的钒(V))能极大地改善钢的弹性和强度，使钢材既耐高温又抗奇寒，因此它有“合金维生素”之称。'T业上回收废钒催化剂(含有V₂O₅、VOSO₄、K₂SO₄、SiO₂) 中钒的主要流程如下：

回答下列问题：
（1）滤渣l的主要成分是              。
（2）步骤②中发生反应的离子方程式为                                                 。
（3）步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂)：VOSO4 (水层)十2HAc（有机层)VOA₂(有机层) 十H₂SO₄ (水层)，则步骤④中可选择硫酸作萃取剂的原因是                    。萃取和反萃取在实验室里用到的玻璃仪器有       和               。
（4）该工艺流程中，可以循环利用的物质除了氨气以外，还有                     。
（5）调节溶液pH，可将(VO₂)SO₄转变成NH₄VO₃沉淀。25℃时，当pH 为1. 7～1. 8 时，钒沉淀率为98. 8%，假设其它各步反应都完全进行，已知KC1O₃的还原产物是KCl，若每消耗1 mol KC1O₃，理论上可回收金属钒       g(计算结果保留一位小数)。

现有五种可溶性物质A、B、C、D、E， 它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子 Na^＋、Al^3＋、Mg^2＋、Ba^2＋、Fe^3＋ 和五种阴离子Cl^－、OH^－、NO₃^－、CO₃^2－、X中的一种。
（1）某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是            
和            （填化学式，且相对分子质量小的写在第一个空）；
（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，含X的物质记C，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀（红白混合颜色），向该沉淀中滴人稀硝酸沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则X为         ；
A．SO₃^2－           B．SO₄^2－             C．CH₃COO^－              D．SiO₃^2－
（3）B的水溶液不显中性，原因为                      （用离子方程式表示）；
（4）将0. 02 molA与0.0 1molC同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终所得沉淀的质量为
          （保留两位有效数字）；
（5）将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的          （填相应的离子符号）。有关反应的离子方程式为：                            ；
（6）利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论                                                             。

某强酸性溶液X含有Ba^2＋、Al^3＋、NH₄⁺、Fe^2＋、Fe^3＋、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^－、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容如下：

根据以上信息，回答下列问题：
（1）溶液X中除H^＋外还肯定含有的离子是_____________________________________；
（2）写出有关离子方程式：
步骤①中生成A__________________;步骤②生成沉淀I__________________。
（3）假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H^＋)＝0.04 mol，而沉淀C物质的量0.07 mol，能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是___________________。

(12分)黄铜矿(主要成分为CuFeS₂)是海洋矿物中的一种，它是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。请回答下列问题：
（1）利用黄铜矿冶炼铜的反应为8CuFeS₂＋21O₂Cu＋4FeO＋2Fe₂O₃＋16SO₂。已知CuFeS₂中Fe的化合价为＋2，Cu的化合价为＋2，
①反应中被还原的元素是________(填元素符号)，
②生成1 mol Fe₂O₃时转移电子的物质的量为________mol。
（2）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃)可制备Fe₂O₃，方法为：
①用过量稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②先将滤液氧化，再向其中加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe₂O₃。
据以上信息回答下列问题：
A．①中过滤的目的是____________________，
B．②中将滤液氧化常常选用H₂O₂，其反应的离子方程式为____________________。
C．只能选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液、NaOH溶液、碘水，
①所选试剂为_                 
②证明炉渣中含有FeO的实验现象为                                          

(12分)聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe₃O₄、FeO、SiO₂等)为铁源、粉煤灰(主要成分为Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO等)为铝源，制备PFAS的工艺流程如下：

（1）“碱溶”时，Al₂O₃发生反应的化学方程式为                         。
（2）“酸溶Ⅱ”时，Fe₃O₄发生反应的离子方程式为                       。
（3）“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是                    。
（4）“氧化”时应控制温度不超过57℃，其原因是                        。
（5）“氧化”时若用酸性高锰酸钾溶液代替，发生反应的离子方程式是                       。
（6）酸度对絮凝效果和水质有显著影响。若产品中残留过多，使用时产生的不良后果是                                               

常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。

（1）填充物用60℃温水溶解，目的是          。
（2）操作A的名称为            。
（3）铜帽溶解时加入H₂O₂的目的是              （用化学方程式表示）。铜帽溶解完全后，可采用_____________方法除去溶液中过量的H₂O₂。
（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂，其负极的电极反应式为           。
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为2MnO(OH)+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O。
①当1 mol MnO₂参加反应时，共有     mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该反应的化学方程式：                     。
（6）锌锰干电池所含的汞可用KMnO₄溶液吸收。在不同pH下，KMnO₄溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示：

根据上图可知：
①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高，汞的吸收率__        _.
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO₄在酸性条件下        强.

某混合物，可能含有以下几种离子：K^＋、Cl^－、NH₄⁺、Mg^2＋、CO₃^2-、Ba^2＋、SO₄^2-，若将该混合物溶于水可得澄清溶液，现取3份各100 mL该溶液分别进行如下实验：

实验 序号	实验内容	实验结果
1	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
2	加足量NaOH溶液并加热	收集到气体1.12 L(已折算成标准状况下的体积)
3	加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量	第一次称量读数为6.63 g，第二次称量读数为4.66 g

试回答下列问题：
（1）根据实验1对Cl^－是否存在的判断是____________(填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”)；根据实验1～3判断混合物中一定不存在的离子是____________。
（2）试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度((可以不填满，也可以增加))：

阴离子符号	物质的量浓度(mol/L)

（3）试确定K^＋是否存在？________，如果存在物质的量浓度为__________，如果不存在理由是__   _。

孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄·5H₂O及CaCO₃，步骤如下：

请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为______（填代号），检验溶液A中Fe³⁺的最佳试剂为   （填代号）。
a．KMnO₄         b．(NH₄) ₂S          c．H₂O₂        d．KSCN
（2）由溶液C获得CuSO₄·5H₂O，需要经过加热蒸发、         、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是     。
（3）制备CaCO₃时，应向CaCl₂溶液中先通入（或先加入）          （填化学式），若实验过程中有氨气逸出，应选用下列     装置回收（填代号）。

（4）欲测定溶液A中Fe²⁺的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应                      ，直到                              ，用KMnO₄标准溶液滴定时应选用   滴定管（填“酸式”或“碱式”）。

已知：（A）Cu²⁺，Fe²⁺在pH为4～5的条件下不水解而Fe³⁺却几乎全部水解；（B）双氧水（H₂O₂）是强氧化剂，在酸性条件下，它的还原产物是H₂O。用粗氧化铜（CuO中含少量Fe）制取CuCl₂溶液过程如下：
①取50mL的盐酸，加入一定量的粗CuO加热搅拌，充分反应后过滤，溶液的pH是3
②向滤液中加入双氧水，搅拌。
③向②中加入过量纯CuO，微热，搅拌，此时测定溶液的pH为4，过滤。
④把③所得滤液浓缩。
（1）②中发生反应的离子方程式是                                         。
（2）③中过滤后滤渣的成分是               。
（3）①③中如何用pH试纸测定溶液的pH值：                                 。
（4）③中pH升高的原因是：                            。（用离子方程式表示）

加碘食盐中含有的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解，碘酸钾的溶解度随温度升高变化不大。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应。工业生产碘酸钾的流程如下：

（1）步骤②中氢氧化钾的主要作用是      。
（2）参照下表碘酸钾的溶解度，操作③得到碘酸钾晶体，可经过     、过滤、洗涤、干燥等步骤。
（3）已知：KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O；  I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
为了测定加碘食盐中碘的含量，某学生设计了如下实验：准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；再用稀硫酸酸化所得溶液，加入过量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；最后加入指示剂，以物质的量浓度为2.00×10^-3mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗10.00mL时恰好反应完全。
①在滴定过程中，所用的玻璃仪器为        、      。
②该实验可以用      作指示剂，滴定终点的现象是      。
③下列有关该滴定实验的说法不正确的是      。

A．滴定管在使用前必须检查是否漏水并润洗

B．滴定时眼睛注视滴定管内溶液液面变化

C．为减小实验误差，可用少量的蒸馏水冲洗锥形瓶内壁

D．终点读数时俯视会导致碘的含量偏低

④加碘食盐样品中的碘元素含量是       g·kg^-1（以含w的代数式表示）。