高中化学物质检验实验方案的设计实验题

(8分)现有A、B、C、D、E五种钠盐，它们分别是中的某一种。为验证各种物质的具体成分.将固体样品分别配成溶液后进行实验(整个实验不允许使用其他试剂)。
(1)某同学进行了如下实验.请完成实验内容。

(2)写出B、C两种溶液混合时反应的离子方程式：________________________

我市某化工厂排放的尾气中除含CO₂外，还可能含有CO等气体。为确认CO气体是否存在，实验小组利用下列装置进行了检验，请回答下列问题：

氢氧化钠溶液  澄清石灰水
A           B                    C     
（1）在实验时，上述装置的连接顺序是：A → B →C→B。其中A装置的作用是                           ，第一次B装置的作用为                       。
（2）若CO气体存在，则装置C中实验现象为                                  ，         
反应的化学方程式为                                               
（3）从环境保护的角度考虑，你认为该实验的设计该如何改进?请写出一种改进方法:
                                                                       。

粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
（1）实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程 ①放置酒精灯 ；②固定铁圈位置 ；③放上蒸发皿（蒸发皿中盛有NaCl溶液）；④加热搅拌； ⑤停止加热。其正确的操作顺序为                                 。
（2）如何运用最简方法检验溶液中SO₄^2－是否除尽？                        。如果还有，应该如何除去SO₄^2－离子？                        。
（3）在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na₂CO₃溶液，直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的                                              。
（4）将经过操作（3）后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质？
                                                           。

(26分) （1）铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有SiO₂、Fe₂O₃）是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下：

① 沉淀 A、B的成分分别是        、        ；步骤②中的试剂a是      ；
② 试写出步骤③中发生反应的离子方式             、               ；
③简述检验所得滤液甲中存在Fe^3＋的操作方法：__________            _。
（2）用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体（CuCl₂·xH₂O）。有如下操作：

已知：在pH为4～5时，Fe³⁺几乎完全水解而沉淀，Cu²⁺却不水解。
① 加热酸溶过程中发生反应的化学方程式有：                        。
② 氧化剂A可选用         （填编号，下同）。
A.KMnO₄   B.  HNO₃      C. Cl₂    
③ 要得到较纯的产品，试剂B可选用            。 
A. NaOH       B. CuO       C.FeO
④ 试剂B的作用是              。       
A. 使Cu²⁺完全沉淀   　        B. 使Fe³⁺完全沉淀
C. 降低溶液的pH               D. 提高溶液的pH 
⑤ 从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是        （按实验先后顺序选填编号）。
A. 过滤       B. 蒸发至干 　 C. 冷却　  D. 蒸发浓缩

某固体混合物可能由Al、（NH₄）₂SO₄、MgCl₂、AlCl₃、FeCl₂中的一种或几种组成，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图所示（气体体积数据已换算成标准状况下的体积）：

回答下列问题：
⑴混合物中是否存在FeCl₂  ___（填“是”或“否”）；
⑵混合物中是否存在（NH₄）₂SO₄  ___（填“是”或“否”），你的判断依据是
                                                                  
⑶写出步骤①中所有反应的离子方程式：（有几个写几个）
                                                  。
                                                   。
                                                   。
                                                   。
⑷请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl₃（说出你的计算依据，不要求写计算过程）
                                                                          

在除杂质的实验操作中，为了将溶液中的杂质完全去除，通常需加入过量的除杂质试剂。某校化学课外活动小组为了除去粗盐中含有少量Na₂SO₄、MgCl₂，设计了下列实验步骤：

试简要说明（1）加入过量BaCl₂的溶液的原因_______             。
（2）加入过量Na₂CO₃的溶液的原因______    ___        _  _。
（3）滴加稀盐酸直至pH=7的目的是____      ___      __。

(本题共12分)今有一无色透明溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K⁺、H⁺、Mg²⁺、Fe^3＋、Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-，现取二份各100 mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量NaHCO₃溶液加热后，收集到气体0.04mol
②第二份加足量Ba(NO₃)₂溶液充分反应后过滤干燥，得沉淀4.66 g。
根据上述实验回答
⑴溶液中一定不存在的离子是                     ；⑵溶液中可能存的离子是                     ；
⑶写出①发生反应的离子方程式________________________________________________________；
⑷写出②发生反应的离子方程式________________________________________________________；

(9分)某无色待检溶液A中含有K^＋、Cl^－、OH^－、SO₃^2－、SO₄^2－，为检验确认其中所含的各阴离子，可选用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、高锰酸钾溶液和酚酞试液。检验其中OH^－的实验方法从略，检验其他阴离子的过程如图所示。

(1)图中试剂①④⑤的化学式分别为：①________，④________，⑤________。
(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是：a．________，b.________，c.________。
(3)无色溶液A中加试剂③的主要目的是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)把白色沉淀A中加入的试剂②改为试剂③对实验的影响是___________________
________________________________________________________________________。

(9分)镁及其合金是一种用途很广的金属材料，海水中镁的含量为1.10 mg·L^－1，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：

(1)为了使MgSO₄完全转化为Mg(OH)₂，可以加入过量试剂①，试剂①最好选用__________。
(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)₂沉淀的方法是
________________________________________________________________________。
(3)试剂②可以选用________，其反应的离子方程式为_________________________
________________________________________________________________________。
(4)无水MgCl₂在熔融状态下，通电后会产生Cl₂和Mg，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若假设海水中镁元素全部存在于MgSO₄中，则海水中MgSO₄的含量为____mg·L^－1，若某工厂每天生产1.00 t镁，则每天需要海水的体积为________L。

有一混合溶液，可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现各取100 mL溶液三份进行如下实验：①向第一份中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀产生；②向第二份中加入足量NaOH溶液后加热，收集到的气体体积为0．896L（标准状况下）；③向第三份中加入足量BaCl₂溶液，得到沉淀总质量为6．27 g，沉淀经  足量盐酸洗涤后，剩余2．33 g。请回答下列问题：
（1）该溶液中肯定存在的离子有            ，肯定不存在的离子有             。
（2）溶液中可能存在的离子是         ，为确定该离子是否存在，可采取的实验操作是
（3）其中肯定存在的离子在原溶液中的物质的量浓度分别为           。

电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙、Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋、SO等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制．某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：
步骤1：取一定量的粗盐，置于烧杯中，加入足量的水，配成粗盐水；
步骤2：向粗盐水中加入除杂试剂，然后进行过滤，滤去不溶物，再向滤液中加入盐酸
调节盐水的pH；
步骤3：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、烘干即得精盐；
请回答以下问题：
（1）上述实验中的过滤操作需要烧杯、____________、____________等玻璃仪器．
（2）步骤2中常用Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂作为除杂试剂，则加入除杂试剂的顺序为：
________________．
（3）步骤2中，判断加入BaCl₂已过量的方法是：_______________________________
_______________________．
（4）步骤2中，若先用盐酸调节pH再过滤，将会对实验结果产生影响，其原因是
________________________________________________________________________．
（5）为检验精盐纯度，需配制150 mL 0．2 mol/L NaCl（精盐）溶液，右图是该
同学转移溶液的示意图，图中的两处错误是：
________________________________________________
________________________________________________．
若在定容时仰视，则所配溶液的浓度_____________________________________
0．2 mol/L（填“大于”或“小于”）；若定容不慎超过刻度线，应采用的处理方法是： ________________________________________________________________________．

可用于分离或提纯物质的方法有：

A．分馏

B．盐析

C．过滤

D．重结晶　E．升华　F．渗析　G．电解　H．加热分解　I．蒸馏　J．灼热氧化

如欲分离或提纯下列各组混合物，请选择上述方法中最合适者，并将相应字母填入题后空格内：
（1）从石油中分离出汽油和煤油等成分________；
（2）除去淀粉溶液中的少量碘化钠________；
（3）从油脂皂化反应的混合液中分离出高级脂肪酸钠________；
（4）除去粗铜中锌、银等金属________；
（5）除去水中的Na^＋、SO、Cl^－等杂质________；
（6）除去KNO₃晶体中混有的少量NaCl________．

（1）已知草酸（H₂C₂O₄）分解的化学方程式为：H₂C₂O₄ CO↑+ CO₂↑+ H₂O，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是          （填序号）

（2）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe₂O₃·nH₂O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如下图所示。

①、为得到干燥、纯净的CO气，洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是       、        。
②、在点燃C处酒精灯之前，应先持续通入一段时间的混合气体，其目的是                      
③、准确称量样品的质量20.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为16.64g，D中浓硫酸增重1.44g，则n=      。
④、在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是    （填字母）
a．缺少装置A    b．缺少装置B        c．反应后固体是铁和少量Fe₂O₃·nH₂O

23.(10分）下表是某超市出售的加碘食盐的有关说明：            

	精制盐、碘酸钾
含   碘   量	45±5mg/kg
储 藏 方 法	通风、防潮
食 用 方 法	根据烹调所需适量加入

   某研究性学习小组欲通过实验检验该碘盐中是否含碘：
（1）首先取该食盐样品配制室温下的饱和溶液：向200 mL蒸馏水中加入75.0g该食盐样品，加热并搅拌，直到完全溶解。冷却至室温。（已知室温条件下氯化钠溶解度为36 g）
在加热过程中需要用到的仪器有铁架台、酒精灯、铁圈、____________、烧杯和玻璃棒。冷却至室温过程中若出现____________________（填现象），则证明其为饱和溶液。
（2）甲同学先向该饱和食盐溶液中加入1mol/L的KI溶液和几滴淀粉溶液，然后加入0.1mol/L稀硫酸，振荡，溶液变为蓝色。该实验发生的化学反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。请在下图中画出参加反应的IO₃^—的物质的量和析出的I₂单质的物质的量的关系曲线。

(3)乙同学认为甲同学的实验方案不严谨,他提出如下假设：空气中的氧气可能参与反应，使溶液变蓝。反应的离子方程式为：_____________________________________。
请你设计实验方案验证乙同学的假设是否正确：
                                                                  。

实验室利用图④来制乙烯时, 常因温度过高而发生副反应。部分乙醇跟浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸气和炭黑。请用下列编号为①～④的实验装置设计一个实验, 以验证上述反应后的混合气中含有二氧化碳、二氧化硫和水蒸气。

（1）装置③中的固体药品为           　   ，用以验证的产物是        
（2）装置B中的试剂为         （填“A、B、C、D”）
A．溴水   B．酸性高锰酸钾溶液   C．NaOH溶液   D．饱和NaHCO₃溶液
（3）装置②盛有           ，可以验证        气体的存在。
（4）用装置的编号表示其连接顺序(按气体产物从左到右的流向)④→                  ；
（5）装置A中的现象是                         ，验证               ；
（6）装置C中的现象是                     说明                          。