2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练15无机物的检验含解析
展开1.下列实验方法能达到实验目的的是
A.加热可除去NaHCO3固体中少量的Na2CO3
B.用澄清石灰水鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液
C.用NaOH溶液鉴别BaCl2溶液和MgCl2溶液
D.用闻气味的方法鉴别CO2和CO
2.草酸亚铁晶体受热分解的方程式为,下列说法不正确的是
A.将生成的气体通入澄清石灰水中,可能得到无色溶液
B.将生成的气体通过足量的NaOH溶液和灼热的CuO固体,可检验生成的CO
C.分解产物应先检验CO2和CO,再检验H2O
D.通过测量反应前后固体的质量,可推出FeC2O4受热是否完全分解
3.某固体样品由NH4Cl、FeCl2、Na2CO3、NaNO3、Ba(OH)2其中的两种按物质的量1:1组成,现对固体样品进行实验:将混合物溶于水,滴加足量的稀盐酸,产生无色气体,且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化。根据实验现象判断固体样品的组成为
A.FeCl2、Na2CO3B.NaNO3、Ba(OH)2
C.NH4Cl、NaNO3D.FeCl2、NaNO3
4.实验室现有已经配好的NH4Cl、AlCl3和Na2SO4三种无色溶液,因为没有及时贴上标签而无法使用,现在需要进行鉴别。下列试剂能将以上三种溶液一次性鉴别出来的是
A.NaOHB.H2SO4C.AgNO3D.BaCl2
5.某混合气体可能有 CO、CO2、NH3、HCl、H2 和水蒸气中的两种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、 氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时, 则可断定该混合气体中一定有
A.HCl、 CO2、 H2B.CO2、 H2、 H2O
C.CO、 H2、 NH3D.HCl、 CO、 H2O
6.气体X可能含有NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种。将X通入硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀,若将X通入澄清石灰水,没有明显变化。则关于X成分的说法中,错误的是
A.一定含有HBrB.可能含有CO2
C.一定不含NH3D.可能含有Cl2
7.下列实验的装置、操作及有关描述均正确的是( )
A.①:鉴别和两种胶体B.②:证明某溶液含有
C.③:除去粗盐溶液中的难溶物D.④:除去中含有的
8.某白色固体混合物由KCl、MgSO4、CaCO3、NaHCO3、NH4Cl中的三种组成,进行如下实验:
①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;
②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;
③向溶液中加过量碱,产生白色沉淀并产生气体。根据实验现象可判断其组成为( )
A.KCl、CaCO3 、NH4ClB.KCl、MgSO4、NH4Cl
C.KCl、CaCO3 、NaHCO3D.MgSO4、KCl、NaHCO3
9.实验室在500℃时,隔绝空气加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物可能有FeO、Fe2O3和Fe3O4,气体产物可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法正确的是
A.取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN,溶液变红,则残留物一定为Fe2O3
B.装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成,试剂X最好选用硫酸铜晶体
C.装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3
D.装置④用于检验分解产物中是否有SO2气体生成,装置⑤用于收集生成的NH3和N2
10.某科研小组探究用非贵金属催化剂对汽车尾气进行催化转化,实验装置如下:
已知用草酸制备CO的反应为H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O。下列说法错误的是
A.可用铜与稀硝酸反应制取NO并经无水CaCl2干燥
B.制取并纯化CO时,将草酸分解产生的气体依次通过足量NaOH浓溶液、碱石灰
C.设计装置b是为了收集生成的N2
D.装置c中盛放的试剂可以是澄清石灰水
11.下列实验操作中,不正确的是
A.溴乙烷在氢氧化钠溶液中水解后,加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,可检验溴离子的存在
B.因为汽油不溶于水,所以可以用裂化汽油来萃取溴水中的溴
C.除去苯中的少量苯酚:加入NaOH溶液,振荡、静置分层后,除去水层
D.乙烷中混有乙烯,可将混合气体按顺序分别通过盛有溴水、氢氧化钠、浓硫酸的洗气瓶
12.已知:C2H4+3SO2 2CO2+3S↓+2H2O。兴趣小组用如图装置进行试验并检验氧化产物。下列说法错误的是
A.d中澄清石灰水变浑浊可证明氧化产物为CO2
B.可用 CS2洗涤附着在c内壁的淡黄色体
C.a中浓硫酸的作用之一是控制两种气体的比例
D.尾气处理的方法:先通过碱石灰再点燃
13.某无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将l00 mL甲气体经过下图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为 ( )
A.NH3、NO、N2
B.NH3、NO、CO2
C.NH3、NO2、CO2
D.NO、CO2、N2
14.某无色混合气体中可能含有、CO、、气中的一种或几种,依次进行如下处理假定每次处理均反应完全:(1)通过碱石灰时,气体体积变小;(2)通过赤热的氧化铜时,固体变为红色;(3)通过无水硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色;(4)通过澄清石灰水时,溶液变浑浊。由此可以确定原混合气体中
A.一定含有、,可能含有、CO
B.一定含有、CO,可能含有、
C.一定含有CO、,可能含有、
D.一定含有CO、,至少含有、的一种
15.从下列事实所列出的相应结论正确的是
A.②⑤B.④⑤C.①②D.全部
16.已知实验室用浓硫酸和乙醇在170℃的条件下制备乙烯(140℃时生成乙醚)。某学习小组设计实验证明浓硫酸在该反应中的还原产物有SO2,并制备1,2-二溴乙烷(装置可以重复使用)。
下列说法错误的是( )
A.加热时迅速将温度升高至170℃,减少生成副产品
B.导管接口连接顺序为a→d→e→c→b→d→e→f
C.装置B中的试剂可以换成酸性高锰酸钾溶液
D.实验完毕后,采用蒸馏操作分离提纯1,2-二溴乙烷
17.下表中根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
18.工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Mg2+、Fe2+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺流程如下,下列说法不正确的是
A.步骤①,通入热空气可以将Fe2+氧化
B.步骤②,产生滤渣的主要成分为Mg(OH)2和 Fe(OH)3
C.步骤③,趁热过滤时温度控制不当会使Na2CO3·H2O中混有Na2CO3·10H2O等杂质
D.步骤④,灼烧Na2CO3·H2O在瓷坩埚中进行
19.溶液X中含有下表离子中的某5种,且其浓度均为0.1 ml·L−1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是
A.X溶液中一定含Fe3+、Fe2+
B.X溶液中不可能含有HCO3-或CO32-
C.生成无色气体的离子方程式为:3Fe2+ +NO3-+4H+===3Fe3++NO ↑ +2H2O
D.根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+
20.取某固体样品,进行如下实验:
①取一定量的样品,加足量水充分溶解,得到无色溶液,将所得溶液分成两等份;
②向其中一份溶液中加入足量氯水,无气体产生,再加入CCl4溶液分层,下层为橙红色;分液后,向上层溶液加入足量BaCl2和HCl溶液,产生白色沉淀2.33 g;
③向另一份溶液中加入过量的浓氢氧化钠溶液并加热,收集到标准状况下448 mL气体。
根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是
A.Na2SO4、NH4Br、CuCl2 B.(NH4)2SO3、NaBr、KCl
C.Na2CO3、(NH4)2SO4、KBr D.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaBr
二、填空题(共3题)
21.从生产造影剂的含碘废液(含碘有机副产物和无机碘)中回收碘的实验步骤如图。
已知:①还原性:。
②含碘有机副产物可表示为R—I(R为有机基团)。
③、乙醚的沸点分别为76.8℃、34.5℃,两者可混溶。
回答下列问题:
(1)“步骤1”为检验废液中无机碘的成分,下列判断正确的是______(填标号)。
A.向废液中加入过量,充分反应后加入淀粉溶液,溶液不变蓝,说明不含
B.向废液中加入淀粉溶液、无明显现象,再加入溶液,溶液变蓝,说明含有
C.废液中可能大量共存的一组离子是
(2)“步骤2”中溶液的作用是______;“步骤3”的目的是______。
(3)“步骤4”中发生反应的离子方程式为______。
(4)“步骤5”为升华法精制粗碘,实验装置如图,水应从接口______(填“a”或“b”)处通入,向含的粗碘中加入适量可避免产品中含有,这是因为______(用化学方程式表示)。
(5)“步骤6”采用四氯化碳和乙醚的混合溶液萃取碘时,不同体积比萃取效果如下表所示:
选用表中的为______(填标号)时最适合,理由是______。
(6)“步骤7”的操作名称是______。
22.茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、Al、Fe三种元素。
(查阅部分资料)草酸铵[(NH4)2C2O4]属于弱电解质。草酸钙(CaC2O4)难溶于水。Ca2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH:Ca(OH)2:pH≥13;Al(OH)3:pH≥5.5;Fe(OH)3:pH≥4.1。
试根据上述过程及信息填空:
(1)步骤②加盐酸的作用是__________________________________________。
(2)写出检验Ca2+的离子方程式:__________________________________。
(3)写出沉淀C所含主要物质的化学式:________________________________。
(4)写出步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式:___________________。
(5)步骤⑨的作用是_________________________________________;猜测步骤⑩的目的是______________________________________________。
23.氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途,如氢溴酸右美沙芬片(化学式为C18H25NO·HBr,可溶于水)是镇咳类非处方药物。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制的流程:
根据上述流程回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
(2)混合①中使用冰水的目的是_________________________________________________。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_________、________。操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。(选填编号)
a.固体和液体 b.固体和固体 c.互不相溶的液体 d.互溶的液体
(4)混合②中加入Na2SO3的目的是_______________________________________________。
(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为__________,若假设成立可观察到的现象为__________________________________。
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_________________________,其用于证明该假设所用的试剂为_________________。
(6)检验氢溴酸右美沙芬片含有溴元素的方法是____________________________________。
参考答案
1.C
【详解】
A. NaHCO3固体受热易分解,Na2CO3受热不分解,故不能用加热的方法除去NaHCO3固体中少量的Na2CO3,故A错误;
B. 碳酸钠和碳酸氢钠均可与澄清石灰水反应生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别,故B错误;
C. MgCl2溶液与NaOH反应生成白色沉淀,BaCl2溶液与NaOH溶液不反应,现象不同可鉴别,故C正确;
D. CO2和CO都无味,CO还有毒,不能用闻气味的方法鉴别,故D错误;
故选C。
2.C
【详解】
A.生成的气体中含有CO2,过量的二氧化碳通入石灰水中,可得无色碳酸氢钙溶液,故A正确;
B.生成的气体通过足量的NaOH溶液,CO2被吸收,剩余的CO气体可以还原灼热的CuO,黑色固体变为红色,可以检验一氧化碳气体的生成,故B正确;
C.因检验产物CO2需通过澄清石灰水,从石灰水中出来气体自带水汽,则应先检验H2O,然后再检验CO2,最后检验CO,故C错误;
D.根据分解的化学方程式,可计算出反应前后固体的质量比,则可通过测量反应前后固体的质量,判断FeC2O4受热是否完全分解,故D正确;
本题答案C。
3.D
【详解】
加入稀盐酸,产生无色气体,且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化,若是CO+2H+=H2O+CO2↑,阴离子会减少,则没有Na2CO3,考虑引入Cl-,则样品含有NH4Cl或FeCl2,气体应是H+、NO、Fe2+产生的,离子方程式:3Fe2++4H++ NO=3 Fe3++NO+H2O,FeCl2、NaNO3两种物质按物质的量1:1组成,没有消耗完NO,故阴离子种类没变,故选:D。
4.A
【详解】
A.NaOH分别滴入NH4Cl、AlCl3和Na2SO4三种无色溶液中,有刺激性气味气体放出的是NH4Cl、先有白色沉淀生成后沉淀溶解的是AlCl3、没有明显现象的是Na2SO4,现象不同,故选A;
B.H2SO4分别滴入NH4Cl、AlCl3和Na2SO4三种无色溶液中,都没有明显现象,故不选B;
C.AgNO3分别滴入NH4Cl、AlCl3和Na2SO4三种无色溶液中,都有沉淀产生,现象相同,故不选C;
D.BaCl2分别滴入NH4Cl、AlCl3和Na2SO4三种无色溶液中,有白色沉淀生成的是Na2SO4,NH4Cl、AlCl3中没有明显现象,故不选D;
选A。
5.A
【详解】
结合题中现象即可作出判断,气体通过澄清的石灰水无浑浊,而通过Ba(OH)2溶液有浑浊,则证明原混合气体中一定含HCl和CO2气体,因HCl与石灰水作用:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O,导致通入二氧化碳时无沉淀产生;CO2通过Ba(OH)2产生沉淀:Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O,因而有HCl、CO2,则一定没有NH3。通过灼热的 CuO(变红)产生使无水硫酸铜变蓝的物质说明气体中含有 H2,则该混合气中一定有HCl、CO2、H2,答案选A。
6.D
【详解】
将X通入硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀,淡黄色沉淀是AgBr,可知X中一定含有HBr;NH3、Cl2都能与HBr反应,所以X中一定不含NH3、Cl2;由于X中含有HBr,通入澄清石灰水没有明显变化,不能证明是否含有CO2,故选D。
7.A
【详解】
A.Al(OH)3能溶于盐酸而H2SiO3难溶于盐酸,因此可以用盐酸鉴别两种物质,A正确;
B.若溶液中含有Ag+,盐酸酸化的BaCl2溶液中的Cl-会与溶液中Ag+会产生AgCl白色沉淀,因此不能证明原溶液中是否含有,B错误;
C.作引流用的玻璃棒下端应轻靠在滤纸三层上,不能悬空,C错误;
D.C2H4能够被KMnO4酸性溶液氧化为CO2气体,使C2H6中混入了新杂质,不能达到除杂的目的,D错误;
故答案为A。
8.B
【详解】
①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,说明固体混合物中不含 ;
②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色,说明固体混合物中含有钾的化合物,因此含有 ;
③向溶液中加碱,产生白色沉淀,说明固体混合物中含有 ,与碱反应生成氢氧化镁沉淀,不能含有碳酸氢钠,因为在溶液中镁离子与碳酸氢根离子不能共存,向溶液中加过量碱,产生气体,说明固体混合物中含有 ,与碱反应生成氨气,因此固体混合物中含有 ,
故选:B。
9.C
【分析】
装置①加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2],分解后的固体留在玻璃管中,气体进入后续装置;装置②装有固体试剂X,检验产物时需先检验水,故试剂X为无水CuSO4;装置③盛放HCl和BaCl2,可吸收氨气,也可检验,即检验气体中的SO3;装置④盛放H2O2和BaCl2,可将SO2氧化为并生成白色沉淀,用于检验气体中的SO2;装置⑤收集没有反应的气体N2。
【详解】
A.如不含Fe2O3,而含有Fe3O4,加入盐酸也可生成氯化铁,滴加KSCN,溶液变红,A错误;
B.根据分析,应用无水硫酸铜检验水,用硫酸铜晶体没有明显的现象,B错误;
C.根据分析,装置③中盐酸可吸收氨气,水与三氧化硫反应生成硫酸,可生成硫酸钡沉淀,C正确;
D.根据分析,氨气已在装置③中被吸收,且氨气极易溶于水,不能用排水法收集,D错误;
故选C。
10.C
【分析】
CO、NO经干燥后在催化剂作用下发生反应,转化为无毒的CO2、N2,利用该原理可将汽车尾气处理后排放。
【详解】
A.通入装置a反应管前,气体必须干燥,铜与稀硝酸反应生成NO,可用无水CaCl2干燥,A正确;
B.草酸受热分解产生的气体通过足量NaOH浓溶液可以除去CO2,通过碱石灰干燥,还可除去还可能存在的极少量CO2,最终只剩下干燥的CO气体,B正确;
C.装置b为安全瓶,用于防倒吸,C错误;
D.装置c用于检验是否有CO2生成,故可以用澄清石灰水,D正确;
答案选C。
11.B
【详解】
A.水解后在酸性溶液中检验溴离子,水解后加硝酸至酸性,再加硝酸银,能检验溴离子,故A正确;
B.裂化汽油是石油通过裂化得到,含有不饱和烃,不饱和烃能和溴水发生加成反应,所以裂化汽油不能萃取溴水中的溴,故B错误;
C.苯酚与NaOH反应后,与苯分层,然后分液可分离,故C正确;
D.乙烯可与溴水发生加成反应,经依次通过盛有溴水、氢氧化钠和浓硫酸的洗气瓶,可得到纯净的乙烷,故D正确。
故选:B。
12.A
【详解】
A. CO2、SO2都能使澄清石灰水变浑浊,不能据此检验CO2,A错误;
B. 硫单质易溶于CS2,因此可以用CS2洗涤容器上附着的S单质,B正确;
C. a中浓硫酸的作用为干燥气体、使气体混合均匀,通过观察气泡来控制气体配比,C正确;
D. 尾气中含有 CO2、SO2、C2H4等,可先用碱石灰吸收 CO2、SO2,再将乙烯通过燃烧法处理,D正确;
故合理选项是A。
【点睛】
本题考查性质实验方案的设计及实验装置,注意CO2、SO2都是酸性氧化物,都能与石灰石反应产生浑浊现象,可根据二氧化硫的还原性,用酸性KMnO4溶液除去后再用澄清石灰水检验,侧重考查学生的分析与实验能力。
13.B
【详解】
因最后几乎无气体剩余,所以甲中无N2,因此A、D两项错误,又甲是无色的混合气体,C中NO2红棕色气体,可排除C项,B正确;故答案为B。
14.D
【解析】
【详解】
①通过碱石灰时,气体体积变小;碱石灰吸收水和二氧化碳,体积减小证明至少有其中一种,而且通过碱石灰后全部吸收;
②通过赤热的氧化铜时,固体变为红色;可能有CO还原氧化铜,也可能是氢气还原氧化铜,也可能是两者都有;
③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色,证明有水生成,而这部分水来源于氢气还原氧化铜时生成,所以一定有氢气;
④通过澄清石灰水时,溶液变浑浊证明有二氧化碳,而二氧化碳来源于一氧化碳还原氧化铜,所以一定有CO,
则混合气体中一定含有CO、H2,至少含有H2O、CO2中的一种,
故选:D。
15.B
【详解】
①SO2使酸性高锰酸钾溶液退色,可证明SO2有还原性,故①错误;
②浓盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2,稀硝酸可除去试管内壁的银镜,发生的都是氧化还原反应;不能用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液,因为2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,不属于氧化还原反应,故②错误;
③取少量Na2SO3样品加入Ba(NO3)2溶液后,产生白色沉淀BaSO3,再滴加稀盐酸,BaSO3被溶液中的NO3-和H+氧化为BaSO4沉淀,,因此不能证明Na2SO3已氧化变质,故③错误;
④某溶液加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,该溶液可能存在HCO3-、CO32-离子,滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,确定该溶液存在CO32-,故④正确;
⑤含有NH4+的离子的溶液,加入浓氢氧化钠溶液并加热能放出NH3气,它能使湿润红色石蕊试纸变蓝,所以该溶液一定有NH4+,故⑤正确;故B符合题意;
所以本题答案:B。
16.C
【详解】
A、140℃乙醇分子间脱水会生成乙醚,所以加热时迅速将温度升高至170℃,减少生成副产品,故A项正确;
B、制备乙烯、检验SO2、除SO2、确认SO2除尽、制备二溴乙烷,导管接口:长导管进气,短导管出气,所以导管接口连接顺序为a→d→e→c→b→d→e→f, 故B项正确;
C、装置B用于除去SO2,如果换成酸性高锰酸钾溶液,会消耗乙烯,所以装置B中的试剂不能换成酸性高锰酸钾溶液,故C项错误;
D、二溴乙烷溶于四氯化碳,二溴乙烷、四氯化碳沸点不同,所以可采用蒸镏操作分离提纯产品,故D正确。选C。
【点睛】
浓硫酸与乙醇混合在170℃时发生消去反应生成乙烯;浓硫酸具有脱水性,乙醇可以脱水炭化,发生副反应C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O,所以乙烯中可能混有二氧化硫、二氧化碳。
17.D
【解析】
【详解】
A、蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓X溶液,有白烟产生,X不一定是HCl,也可能是硝酸,A错误;
B、将Cl2持续通入淀粉KI溶液中,溶液先变蓝色,后褪色,说明开始有单质碘生成,氯气过量后继续氧化单质碘,氯气只表现氧化性,氯气没有漂白性,B错误;
C、向强酸性溶液Y中加入Ba(NO3)2溶液,静置后再加入铁氰化钾溶液,只有白色沉淀产生,说明Y中含有SO42-或在反应中产生硫酸根离子,由于在酸性溶液中硝酸根能氧化亚铁离子,则无法判断溶液中是否含有Fe2+,C错误;
D、将无色气体X通入品红溶液中,然后加热,开始时品红溶液褪色,加热后又恢复红色,即漂白是不稳定的,这说明X中一定含有SO2,D正确;
答案选D。
18.D
【解析】
【详解】
A. 步骤①,通入热空气,能够把亚铁离子氧化为铁离子,便于除去,A正确;
B. 步骤②,在碱性环境下,镁离子、铁离子生成Mg(OH)2和 Fe(OH)3沉淀,因此滤渣的主要成分为Mg(OH)2和 Fe(OH)3,B正确;
C. 步骤③,趁热过滤时,温度控制不当,会析出Na2CO3·10H2O等杂质,C正确;
D. 步骤④,Na2CO3能够与瓷坩埚中的二氧化硅反应,故应在铁坩埚中进行灼烧,D错误;
综上所述,本题选D。
【点睛】
选项D,二氧化硅属于酸性氧化物,不与强酸反应,但能够与强碱(氢氧化钠溶液等)发生反应生成硅酸盐,也能与碳酸钠高温下反应生成硅酸盐,因此灼烧氢氧化钠和碳酸钠应该在铁坩埚中进行,不用瓷坩埚,以防发生反应。
19.A
【分析】
HCO3-或CO32-与足量稀盐酸反应,有无色气体生成,但阴离子种类发生变化,则参与产生气体反应的离子不可能为HCO3-或CO32-;盐酸中含有Cl-,阴离子种类没有变化,因此原溶液中含有Cl-;根据表中离子可推断出:反应生成气体的离子是Fe2+和NO3-,两者在酸性条件下,会发生氧化还原反应:3Fe2+ +NO3-+4H+===3Fe3++NO ↑ +2H2O,产生的无色气体为NO,由于反应前后阴离子种类没有变化,则可知Fe2+完全反应后, NO3-仍有剩余;根据电荷守恒,溶液中含有0.1 ml·L−1的Fe2+、Cl-、NO3-和其他两种离子,则剩余两种离子中应含有一种阴离子、一种阳离子,根据表中阴离子种类可知该阴离子只能是SO42-,则阳离子所带电荷数应为2,结合表中阳离子种类可知该阳离子为Mg2+;所以X溶液中含有的5种离子为Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+;据以上分析解答。
【详解】
HCO3-或CO32-与足量稀盐酸反应,有无色气体生成,但阴离子种类发生变化,则参与产生气体反应的离子不可能为HCO3-或CO32-;盐酸中含有Cl-,阴离子种类没有变化,因此原溶液中含有Cl-;根据表中离子可推断出:反应生成气体的离子是Fe2+和NO3-,两者在酸性条件下,会发生氧化还原反应:3Fe2+ +NO3-+4H+===3Fe3++NO ↑ +2H2O,产生的无色气体为NO,由于反应前后阴离子种类没有变化,则可知Fe2+完全反应后, NO3-仍有剩余;根据电荷守恒,溶液中含有0.1 ml·L−1的Fe2+、Cl-、NO3-和其他两种离子,则剩余两种离子中应含有一种阴离子、一种阳离子,根据表中阴离子种类可知该阴离子只能是SO42-,则阳离子所带电荷数应为2,结合表中阳离子种类可知该阳离子为Mg2+;综上所述,X溶液中含有的5种离子为Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+;
A. 结合以上分析可知,X溶液中一定含Fe2+,一定不含Fe3+,A错误;
B. 结合以上分析可知,X溶液中不可能含有HCO3-或CO32-,B正确;
C. 结合以上分析可知,生成无色气体的离子方程式为:3Fe2+ +NO3-+4H+===3Fe3++NO ↑ +2H2O,C正确;
D. 结合以上分析可知,根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+,D正确;
综上所述,本题选A。
【点睛】
溶液中Fe2+和NO3-能够大量共存,NO3-没有强氧化性;但是酸性环境下,HNO3具有强氧化性,Fe2+和NO3-之间发生氧化还原反应,二者不能大量共存,这就是本题解答的突破点。
20.B
【解析】
【详解】
选项A,由于CuCl2固体溶于水,溶液呈蓝色,与题给信息不符,故错误;
选项B,固体溶于水得到无色溶液,由于含有Br-,所以加入足量氯水,再加入CCl4溶液分层,下层为橙红色;SO32-被氯水氧化成SO42-,所以分液后,向上层溶液加入足量BaCl2和HCl溶液,能产生白色沉淀硫酸钡,且硫酸钡质量为2.33g,所以n(SO32-)=0.01ml;由于溶液中含有NH4+,所以加入过量的浓氢氧化钠溶液并加热能产生气体,且n(NH4+)=0.448/22.4=0.02ml,即固体样品中n(SO32-):n(NH4+)= 1∶2,正确;
选项C,向含Na2CO3的水溶液中加入足量氯水,有二氧化碳气体产生,与题给信息不符,错误;
选项D,根据B项分析可知,固体样品中n(NH4+)/n(SO42-)=2,若固体样品中同时含有(NH4)2SO4、NH4Cl,则n(NH4+)/n(SO42-)一定大于2,错误;
综上所述,本题选B。
21.B 氧化断裂R—I键,使有机碘变为无机碘进入水溶液 将高价无机碘()还原为 b F 乙醚的体积分数越大碘的萃取效果越好 蒸馏
【分析】
含碘废液加入溶液,氧化断裂R—I键,使有机碘变为无机碘进入水溶液,加入将高价碘还原为I-,加入溶液把I-氧化为I2,粗碘升华得到固体碘;碘水中加入CCl4和乙醚的混合溶液萃取碘,蒸馏出乙醚,得到碘的CCl4溶液。
【详解】
(1)A.由于还原性:,亚硫酸钠能把还原为碘离子,发生反应,故A错误;
B.氧化性 ,先加入淀粉排除的干扰,再加入检验,故B正确;
C.由氧化性:,故可发生反应,与在酸性条件下不能大量共存,故C错误;
故选B;
(2)是强氧化剂,从有机碘中回收碘,需要断裂R—I键,的作用是氧化断裂R—I键,使有机碘变为无机碘进入水溶液;具有还原性,还原性, “步骤3”的目的是将高价无机碘()还原为;
(3) 加入溶液把I-氧化为I2,“步骤4”中发生反应的离子方程式为;
(4)从接口b处通入水,可保证烧瓶底部温度最低,蒸气凝结(凝华)效果更好;中碘为+1价,中碘为-1价,与可以发生归中反应生成单质碘,除去了,化学反应的方程式为:;
(5)由表中从A→F中第三次萃取后的颜色可知,乙醚的体积分数越大碘的萃取效果越好,所以选用表中的为F。
(6)乙醚沸点较低,蒸馏出乙醚,剩余液即为产品2。
【点睛】
本题以含碘废液(含碘有机副产物和无机碘)中回收碘为载体,考查化学工艺流程,培养学生对实验的理解和综合运用的能力,熟悉氧化还原反应规律、常见混合物分离方法。
22.使Ca2+、Al3+、Fe3+浸出(或使Ca2+、Al3+、Fe3+溶解) Ca2++C2O=CaC2O4↓ Fe(OH)3、Al(OH)3 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(写成其他正确的络合离子形式也可) 使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀 检验Al3+(或铝元素)存在
【分析】
茶叶经灼烧,茶叶灰中含有钙、铁、铝三种金属元素,加入盐酸后可生成可溶性的氯化物,经过滤后,在滤液中加入氨水调节pH6~7,加热至沸30min,经过滤得到的沉淀C为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,滤液为氯化钙溶液,加入草酸铵后可得草酸钙沉淀,在沉淀中加入盐酸后分为两份,溶液1加入试剂A,溶液变成红色,则A应为KSCN溶液,溶液2中加入6ml/L的NaOH溶液调pH至4,可得到氢氧化铁沉淀,浊液静置分层后上层清液为氯化铝溶液,加入试剂B可检验铝离子,以此解答。
【详解】
(1)流程图中加入盐酸的作用是溶解物质使钙、铁、铝元素进入溶液有利于进行离子分离;故答案为:使Ca2+、Al3+、Fe3+浸出(或使Ca2+、Al3+、Fe3+溶解);
(2)步骤④在pH为6-7时加热30 min,可使Al3+、Fe3+转化成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀,所以⑤过滤后所得滤液中含Ca2+,检验Ca2+的离子方程式为Ca2++C2O=CaC2O4↓,故答案为:Ca2++C2O=CaC2O4↓;
(3)将pH值调节至6~7,此时铝离子和铁离子均已沉淀完全,而钙离子未沉淀完全,故沉淀C的成份是A1(OH)3和Fe(OH)3;故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(4)依据流程图可知,步骤⑧所用A试剂是为了检验铁离子的存在,加入的是硫氰酸钾溶液和铁离子形成血红色溶液,离子方程式为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3;故答案为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(写成其他正确的络合离子形式也可);
(5) ⑨将pH值调节至4~5,此时铝离子没有沉淀而铁离子沉淀完全;步骤⑩分离后用玫瑰红物质可检验Al元素的存在,故答案为:使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;检验Al3+(或铝元素)存在。
23.SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 降低体系温度,防止溴蒸发,使反应完全 过滤 蒸馏 d 除去粗品中未反应完的溴 KSCN溶液 溶液变成血红色 含有Br2 CCl4 取样,加水溶解,再加稀硝酸和硝酸银溶液,若产生淡黄色沉淀,证明含有溴元素。
【分析】
(1)Br2具有强氧化性,在溶液中将SO2氧化为H2SO4,自身被还原为HBr;
(2)Br2氧化SO2放出很多热量,溴易挥发;
(3)由工艺流程可知,操作Ⅱ分离固体与液体,应是过滤;操作Ⅲ为互溶的溶液组分的分离,应是蒸馏;
(4)操作Ⅲ为蒸馏,一般适用互溶的溶液组分的分离;粗品中可能含有未反应的Br2,应除去Br2;
(5)用KSCN溶液检验Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液变成血红色;
由工艺流程可知,溶液中可能含有Br2,可以用CCl4萃取方法检验;
(6)将药片加水溶解,再加稀硝酸和硝酸银溶液检验溴离子。
【详解】
(1)Br2具有强氧化性,在溶液中将SO2氧化为H2SO4,自身被还原为HBr,反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;
(2)Br2氧化SO2放出很多热量,溴易挥发,使用冰水,降低体系温度,防止溴蒸发,使反应完全;
(3)由工艺流程可知,操作Ⅱ分离固体与液体,应是过滤;操作Ⅲ为互溶的溶液组分的分离,应是蒸馏,蒸馏一般适用互溶的液体的分离;
(4)粗品中可能含有为反应的Br2,加入Na2SO3,除去粗品中未反应完的溴;
(5)用KSCN溶液检验Fe3+,取少许溶液滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+;.
由工艺流程可知,溶液中可能含有Br2,可以用CCl4萃取方法检验,取少许溶液加振荡、静置分层,下层呈橙红色,说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Br2;
(6)检验氢溴酸右美沙芬片含有溴元素的方法是:取样,加水溶解,再加稀硝酸和硝酸银溶液,若产生淡黄色沉淀,证明含有溴元素。实验事实
结论
①
SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色
可证明SO2有漂白性
②
浓盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2,稀硝酸可除去试管内壁的银镜,用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液
都发生了氧化还原反应
③
取少量Na2SO3样品加入Ba(NO3)2溶液后,产生白色沉淀滴加稀盐酸,沉淀不溶解,
证明Na2SO3已氧化变质
④
某溶液加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,该溶液滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成
确定该溶液存在CO32-
⑤
某无色溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝
该溶液一定有NH4+
选项
实验操作
实验现象
结论
A
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓X溶液
有白烟产生
X一定是HCl
B
将Cl2持续通入淀粉KI溶液中
溶液先变蓝色,后褪色
氯气先表现氧化性,后表现漂白性
C
向强酸性溶液Y中加入Ba(NO3)2溶液,静置后再加入铁氰化钾溶液
只有白色沉淀产生
Y中一定含有SO42-,一定不含Fe2+
D
将无色气体X通入品红溶液中,然后加热
开始时品红溶液褪色,加热后又恢复红色
X中一定含有SO2
阳离子
阴离子
Na+、Fe3+、Fe2+、Mg2+
NO3-、HCO3-、CO32-、SO42-、Cl- NO3-
编号
萃取1次()
萃取2次()
萃取3次()
A
1:1
红
红
黄红
B
1:2.5
红
黄红
浅黄红
C
1:3
黄红
黄红
浅黄红
D
1:3.5
黄红
黄红
浅黄红
E
1:4
黄红
浅黄红
浅黄色
F
1:4.5
黄红
浅黄红
无色
2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练30无机物制备实验探究含解析: 这是一份2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练30无机物制备实验探究含解析,共23页。
2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练17有机物的检验含解析: 这是一份2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练17有机物的检验含解析,共20页。试卷主要包含了单选题,实验题等内容,欢迎下载使用。
2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练16无机物的检验综合题含解析: 这是一份2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练16无机物的检验综合题含解析,共22页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。