高中化学物质检验实验方案的设计填空题

铁及其化合物与生产、生活关系密切。

（1）右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀的类型为__________腐蚀。
②图中A、B、C三点附近的区域内，腐蚀最严重的是             （填字母）。
（2）已知Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺在溶液中沉淀的pH如下表：

印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCI₃。腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的浓度均为0.10 mol．L^-1，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的实验步骤：①__              ；②            ；③过滤。(提供的药品：Cl₂、浓H₂S0₄、NaOH溶液、CuO、Cu)
（3）用废铁皮制取铁红(Fe₂O₃)的部分流程示意图如下：

①向Fe(NO₃)₂溶液中加入稀盐酸，溶液颜色由浅绿色变为棕黄色，该反应的原理为______________（用离子方程式表示）。
②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO₃)₂＋O₂＋(2n＋4)H₂O＝2Fe₂O₃·nH₂O＋8HNO₃，反应产生的HNO₃又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO₃)₂，结合流程写出该反应的化学方程式为                        。
（4）某铁质容器材料为碳素钢，可盛装冷浓硫酸。取5.60 g该材料放人15．0mL浓硫酸中加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲组通过实验确定了X中含有Fe³⁺，为检验X中是否还含有Fe²⁺，可另取X溶液加入          （填序号）。
A．KSCN溶液和氯水      B．K₃[Fe(CN)₆]溶液
C．NaOH溶液            D．酸性KMnO₄溶液
②为分析气体Y中的成分，乙组将560 mL（标准状况）气体Y通入足量溴水，然后向该溶液中加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥后，称得沉淀质量为2.33 g。则气体Y通入足量溴水反应的离子方程式为____    ，参加该反应的气体在Y中的体积分数为          .

高纯度的绿矾（FeSO₄·7H₂O）是治疗缺铁性贫血的特效药。下面是以商品级纯度铁屑（含少量锡等杂质）生产绿矾的一种方法：

已知：在H₂S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。
（1）检验所得绿矾晶体中是否含有Fe^3＋的实验操作是___________________________。
（2）操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是_______________________；
通入硫化氢至饱和的目的是：①除去操作I所得溶液中含有的Sn^2＋等杂质离子；
②除去Fe³⁺，反应的离子方程式为___________________________。
（3）操作IV的顺序依次为：___________、降温结晶。
（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②____________________________。
（5）测定绿矾产品中Fe^2＋含量的方法是：
a．称取2.8500g绿矾产品，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．用硫酸酸化的0.01000mol·L^—1 KMnO₄溶液滴定至终点，反应为：
5Fe^2＋＋MnO₄^—＋8H^＋＝5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O
消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL。
计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为______________________。

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。

Ⅰ、下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：

混合物	Fe ( Al)	H2O(I2)
除杂试剂
除杂方法

Ⅱ、等温等压下，等体积的O₂和O₃所含分子个数比为________， 质量之比为________。
Ⅲ、将适量的铁粉加入FeCl₃溶液中，完全反应后，溶液中的Fe^3＋和Fe^2＋的物质的量浓度相等，则已反应的Fe^3＋和原溶液中的Fe^3＋的物质的量之比为         ；将绿豆大一粒钠投入硫酸铜溶液中，写出总的化学方程式                          。

在过量FeSO₄溶液中加入稀硫酸，再滴入几滴NaClO溶液，溶液立即变黄。
（1）上述反应的离子方程式为____________________________。
（2）为检验上述反应中的氧化产物，取少许上述反应后的溶液，加入KSCN溶液，溶液变红，证明氧化产物为Fe³⁺；为检验上述反应中的还原产物，请填写实验操作、现象和匹配的结论：取少许上述反应后的溶液，______________________________。
（3）为证明上述反应后的溶液中仍存在过量的Fe²⁺，可向其中滴加_______________溶液。

二氧化氯(ClO₂)是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用潮湿的KClO₃和草酸(H₂C₂O₄)在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示的装置模拟制取并收集ClO₂。

（1）B必须放在冰水浴中控制温度，其原因是                                 。
（2）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知NaClO₂饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂·3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂。根据右上图所示的NaClO₂溶解度曲线，请补充从NaClO₂溶液中制NaClO₂操作步骤：a       ；b       ；③洗涤；④干燥。
（3）亚氯酸钠(NaClO₂)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO₂的主要流程如下。

① Ⅱ中反应的离子方程式是                          。
② ClO₂是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该反应化学方程式                                        。
③ NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl。取等质量变质前后的NaClO₂试样均配成溶液，分别与足量FeSO₄溶液反应时，消耗Fe²⁺物质的量            。(填“相同”，“不同”或“无法判断”)

已知：硼镁矿主要成分为Mg₂B₂O₅·H₂O，硼砂的化学式为Na₂B₄O₇·10H₂O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：

回答下列有关问题：
（1）硼砂中B的化合价为       ，将硼砂溶于热水后，常用稀H₂SO₄调pH＝2～3制取H₃BO₃，该反应的离子方程式为                                    。
（2）MgCl₂·7H₂O需要在HCl氛围中加热，其目的是           。若用惰性电极电解MgCl₂溶液，其阴极反应式为                     。
（3）镁－H₂O₂酸性燃料电池的反应原理为 Mg＋H₂O₂＋2H^＋===Mg^2＋＋2H₂O， 则正极反应式为                         。常温下，若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，溶液中Mg^2＋浓度为______。当溶液pH＝6时，       (填“有”或“没有”)Mg(OH)₂沉淀析出(已知K_sp[Mg(OH)₂]＝5．6×10^－12)。
（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI₃，BI₃加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0．020 g粗硼制成的BI₃完全分解，生成的I₂用0．30 mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液18．00 mL。该粗硼样品的纯度为____(提示：I₂＋2S₂O===2I^－＋S₄O)(结果保留一位小数)。

综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁等物质，其流程如下图所示：

（1）反应①～⑤中，属于氧化还原反应的是            。
（2）写出反应②的离子方程式                                    。
（3）X溶液中的主要阳离子是Na⁺和            。
（4）粗盐中含有Na₂SO₄、MgCl₂、CaCl₂等杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：
①溶解；②依次加入过量的BaCl₂溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液；
③            ；④加适量盐酸；⑤            （请补全缺少的实验步骤）。
（5）检验纯碱样品中是否含NaCl应选用的试剂是                               。

海带具有从海水中富集碘的能力，下面是从海带中提取碘单质的流程：

试回答：
（1）步骤a的操作名称是          ，步骤b中所加的物质是          。
（2）步骤c的操作名称是        ；该操作中涉及到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和      。
（3）步骤d中发生反应的离子方程式为                                         。
（4）步骤e的操作名称是          ，操作时在含I₂的溶液中加入CCl₄，振荡、静置后，液体分为两层，下层液体呈         色。
（5）步骤f的操作名称是分液，所用的主要仪器是                。

有一固体粉末可能由CaCO₃、Na₂SO₄、KNO₃、BaCl₂、CuSO₄中的一种或几种组成，对该粉末做实验时有以下结果：（1）固体加入水中有白色沉淀，上层清液为无色；（2）所得白色沉淀加入稀硝酸后部分溶解。
由此可知：该粉末中一定有                   ；一定没有                  ；
不能确定的是       。如要检验其是否存在，将如何操作                    。
写出题目中有关反应的离子方程式：                                       。

某地煤矸石经预处理后含SiO₂（63%）、Al₂O₃（25%）、Fe₂O₃（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：

（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为：
                        、                                          _。
（2）“酸浸”时，提高浸出速率的具体措施有                        __。（写出两个）
（3）“碱溶”的目的是_                                                ___。
物质X的电子式为_                 。该工艺设计中，过量X参与反应的离子方程式是：                                                                  。
（4）从流程中分离出来的Fe(OH)₃沉淀可在碱性条件下用KClO溶液处理，制备新型水处理剂高铁酸钾（K₂FeO₄)，该反应的离子方程式为：___                               。

有一包固体粉末，其中可以含有NaCl、Ba(NO₃)₂、CuSO₄、Na₂CO₃中的一种或几种，现做以下实验：
①将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成，过滤，溶液呈无色：
②向①的沉淀物中加入足量稀盐酸，固体完全溶解，并有气泡产生；
③取少量②的溶液，滴入稀硫酸，有白色沉淀产生；
④另取①中过滤后的溶液加入足量AgNO₃溶液产生白色沉淀。
根据上述实验事实，回答下列问题：
（1）原粉末中一定含有的物质是_______，可能含有的物质是。（以上各物质均写化学式）
（2）写出下列步骤中发生反应的离子方程式：①_______________；②_____________。

现有含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合溶液，选择适当的试剂除去溶液中的NaCl和Na₂SO₄，从而得到纯净的NaNO₃溶液。相应的实验过程可用下图表示。请回答下列问题：

（1）试剂X最好是          （填化学式），检验X是否加入过量的方法         。
（2）写出步骤②的离子反应方程式                               。
（3）按此实验方案得到的溶液3中肯定含有________（填化学式）杂质；为了除这个杂质，可以向溶液3中加入过量的________，之后若要获得纯固体NaNO₃，还需进行的实验操作是___________（填操作名称）。

下图所示是分离混合物时常用的仪器，回答下列问题：

（1）写出上述仪器的名称A         ，C         ，E             。
（2）分离以下混合物应该主要选用上述什么仪器？（填字母符号）
①粗盐和泥沙：            ；②花生油和水：                。
（3）关于仪器的使用，下列说法不正确的是            。

A．A仪器可以用酒精灯直接加热

B．B仪器可以用于过滤

C．C仪器在放出液体时应打开上边的塞子

D．在实验室应用D仪器进行实验时要不断用玻璃棒搅拌

E．蒸馏时，E仪器中水的流向是上口进，下口出
（4）若向C装置中加入碘水和足量CCl₄，充分振荡后静置，会观察到什么现象？        。

有一白色固体粉末可能是碳酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠中的一种或二种，某兴趣小组拟对该样品进行探究。
（1）取少量样品溶解于水。溶解所用的玻璃仪器有              ；
（2）如果要检验该样品是否含有硫酸钠，检验的方法如下：取少量（1）的溶液加            ；（写出试剂、现象、结论）
（3）取适量固体样品加入过量盐酸中，有气体放出。若要检验放出气体的组成，从以下限定试剂中选择合适的试剂设计一个组合实验分析该混合气体的组成，简要写出实验方案、现象和结论。
限定试剂：品红溶液、澄清石灰水、酸性KMnO₄溶液、氢氧化钠浓溶液、饱和NaHCO₃溶液。
将混合气体依次通过盛有        、       、       、     __的洗气瓶。（可不填满空）