2019-2020年高考化學一輪復習知能演練高分跨欄 第10章第2節(jié) 物質的分離、提純、檢驗及氣體制備 魯科版.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習知能演練高分跨欄 第10章第2節(jié) 物質的分離、提純、檢驗及氣體制備 魯科版 1．提純含有少量硝酸鋇雜質的硝酸鉀溶液，可以使用的方法為(　　) A．加入過量碳酸鈉溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 B．加入過量硫酸鉀溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 C．加入過量硫酸鈉溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 D．加入過量碳酸鉀溶液，過濾，除去沉淀，溶液中補加適量硝酸 解析：選D。A項中加入過量碳酸鈉，鈉離子是新的雜質，不易除去；B項中加入過量硫酸鉀，過量的硫酸根離子是新的雜質，不易除去；C項中加入過量硫酸鈉，過量的鈉離子和硫酸根離子，都是新的雜質且不易除去。D項中碳酸鉀可使硝酸鋇生成碳酸鋇沉淀，過濾除去沉淀后，過量碳酸鉀跟適量硝酸生成硝酸鉀和CO2，達到實驗目的。 2．(xx福建三明高三四校聯(lián)考)下列實驗方法：①用滲析法分離蛋白質和葡萄糖的混合物?、谟名}析法分離油脂皂化反應的產物?、塾蒙A法分離沙子和碘的混合物　④用重結晶法分離硝酸鉀和氯化鈉的混合物?、萦梅忠悍ǚ蛛x水和溴乙烷的混合物?、抻谜麴s法分離酒精與苯酚(沸點182 ℃)的混合物，正確的是(　　) A．只有①不正確　　　　　　 B．②⑤⑥不正確 C．只有③④⑥正確 D．全部正確 解析：選D。葡萄糖分子可通過半透膜，蛋白質是膠體，不能通過半透膜，①正確；油脂皂化反應后的產物加食鹽可析出高級脂肪酸鈉，②正確；碘受熱易升華，③正確；NaCl的溶解度受溫度變化影響很小，而KNO3的溶解度受溫度變化影響較大，故可通過重結晶法分離KNO3和NaCl的混合物，④正確；水和溴乙烷互不相溶，可用分液法分離，⑤正確；酒精和苯酚的沸點(分別為78.5 ℃和182 ℃)差別較大，可用蒸餾法分離，⑥正確。 3．為了除去粗鹽中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進行下列5項操作：①過濾；②加過量的NaOH溶液；③加適量鹽酸；④加過量Na2CO3溶液；⑤加過量的BaCl2溶液。正確的操作順序是(雙選)(　　) A．①④②⑤③ B．④①②⑤③ C．②⑤④①③ D．⑤②④①③ 解析：選CD。除雜題目的解題思路為選擇合適試劑把雜質轉化為沉淀或氣體，為了保證雜質完全除去，必須要加入過量的試劑，新加入的試劑因為過量而成為新的雜質，必須要在后續(xù)實驗中除去。本題加入的試劑及順序是a.加過量的BaCl2溶液，除去SO；b.加過量的NaOH溶液，除去Mg2＋；c.加過量的Na2CO3溶液除去Ba2＋、Ca2＋；d.過濾，除去生成的沉淀[CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2和BaSO4]和泥沙；e.加適量的鹽酸，除去過量的CO和OH－，由于b步驟可以放在a步驟前面也可以放在c步驟后面，不影響除雜，但是a步驟必須要放在c步驟前面，保證過量的Ba2＋用后面所加的CO除去。所以前三步操作順序可能出現三種情況：abc、bac或acb均正確。 4．為了證明(NH4)2Fe(SO4)26H2O(硫酸亞鐵銨晶體)的成分中含有NH、Fe2＋、SO和H2O，下列實驗敘述中不正確的是(　　) A．取少量硫酸亞鐵銨晶體放入試管中，加熱，試管口有液體生成，則可證明晶體的成分中含有結晶水 B．硫酸亞鐵銨晶體溶于水，得淡綠色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再滴入幾滴新制氯水，溶液變?yōu)榧t色，則可證明晶體的成分中含有Fe2＋ C．硫酸亞鐵銨晶體溶于水，加少量稀鹽酸，無現象，再滴入幾滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則可證明晶體的成分中含有SO D．取少量硫酸亞鐵銨晶體放入試管中，加入少量稀NaOH溶液，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍，則可證明晶體的成分中含有NH 解析：選D。檢驗NH所用的方法：取試樣少許于試管中，加入過量濃NaOH溶液，加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍，則可證明晶體的成分中含有NH。 5．(xx山東濟南高三質檢)某化學興趣小組的同學利用如圖所示實驗裝置進行物質的制備、性質驗證等實驗，請按要求填空： (1)利用A或B裝置可制取的氣體有__________(寫出兩種即可)。 (2)A、C裝置相連后可完成多種實驗。 ①在甲、乙、丙中分別盛裝的試劑為稀鹽酸、石灰石、次氯酸鈣溶液，則實驗開始后C中可觀察到的現象為__________________________________________，該實驗可說明相關酸的酸性強弱順序是________________________________________________________________________。 ②已知KMnO4在常溫下可與濃鹽酸反應生成Cl2，請利用圖示裝置設計一個簡單的實驗驗證KMnO4、Cl2、Br2的氧化性強弱。在甲、乙、丙中分別裝入__________、__________、__________，反應中若觀察到A中廣口瓶的現象是__________，試管C中的現象是__________，則可證明其氧化性的強弱順序為KMnO4>Cl2>Br2。 (3)當B中盛裝濃硝酸和銅片(放在有孔塑料板上)后，可驗證銅和濃硝酸反應生成了NO2。B、D裝置相連后，可進一步驗證NO2和水的反應。操作步驟為先關閉彈簧夾__________，再打開彈簧夾__________，使NO2充滿試管丁，接著關閉彈簧夾a、b，打開彈簧夾c，然后__________，使燒杯中的水倒流入試管丁中。 解析：(1)A、B裝置為“固＋液不加熱,氣體”的裝置，可以制取的氣體有H2、CO2等。 (2)①A中發(fā)生的反應為CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，C中發(fā)生的反應為CO2＋H2O＋Ca(ClO)2===CaCO3↓＋2HClO。由此可知相關酸的酸性強弱是鹽酸的酸性比碳酸的強，碳酸的酸性比次氯酸的強。②根據要求，A中用KMnO4和濃鹽酸反應制取Cl2，發(fā)生的反應為2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；C中發(fā)生的反應為Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。則所加試劑和相應的實驗現象分別為甲中裝濃鹽酸、乙中裝KMnO4、丙中裝溴化鈉或溴化鉀溶液，A中廣口瓶有黃綠色氣體產生，試管C中的溶液由無色變?yōu)槌壬? (3)若要在丁中收集NO2，則要把a、b打開，并關閉c。當充滿NO2后，再用熱脹的方法對丁中的NO2加熱，使其受熱膨脹，并通過導管將NO2壓入盛有水的燒杯中，使NO2與水接觸，從而產生倒吸。 答案：(1)H2、CO2(或其他合理答案)　(2)①出現白色渾濁　鹽酸>碳酸>次氯酸?、跐恹}酸　KMnO4　溴化鈉或溴化鉀溶液　有黃綠色氣體產生　溶液由無色變?yōu)槌壬?3)c　a、b　用熱脹的方法對丁中的NO2加熱，使其受熱膨脹，并通過導管將NO2壓入盛有水的燒杯中，使NO2與水接觸，從而產生倒吸 6．某興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置，既可用于制取氣體，又可用于收集和驗證氣體的性質。 (1)在不改變Ⅰ、Ⅱ裝置及位置的前提下，若要制取和收集NO氣體，可采取的改進方法是裝置Ⅱ內充滿水；若要制取和收集NO2氣體，可采取的改進方法是________________________________________________________________________。 (2)裝置Ⅲ中使用球形干燥管D可防止液體倒吸，其原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)裝置Ⅱ如果是用排空氣法收集氣體，可收集的是密度小于空氣密度的氣體，而NO2的密度大于空氣的密度，在不能改變裝置結構的前提下，只能用排液法來收集，所排液體不能與NO2反應、難揮發(fā)且NO2不在其中溶解。(2)當氣體被吸收時，液體上升到球形管中。由于球形管容積較大，導致試管中的液面明顯下降，使球形管管口脫離液面，球形管中的液體由于重力的作用，又流回試管中，從而防止了倒吸。 答案：(1)在Ⅱ裝置中加滿難揮發(fā)的有機溶劑　(2)見解析 7．綠礬(FeSO47H2O)是治療缺鐵性貧血的特效藥的主要成分。下面是以鐵屑(含少量錫等雜質)生產綠礬的一種方法： 已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時的pH為1.6；FeS開始沉淀時的pH為3.0，沉淀完全時的pH為5.5。 (1)確認得到的綠礬晶體中不含有Fe3＋的實驗操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)操作Ⅱ在溶液中用稀硫酸酸化至pH＝2的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 通入硫化氫至飽和的目的是①除去操作Ⅰ所得溶液中剩余的Sn2＋等雜質離子；②________________________________________________________________________。 (3)操作Ⅳ的操作順序依次為__________、結晶、__________。 (4)操作Ⅳ得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是①除去晶體表面附著的硫酸等雜質；②________________________________________________________________________。 解析：(1)確認得到的綠礬晶體中不含有Fe3＋的實驗操作是取少量晶體溶于水，滴加KS CN溶液，若不出現紅色，表明不含有Fe3＋。(2)H2S不僅提供了S2－可沉淀Sn2＋等雜質離子，還具有還原性，可與Fe3＋反應，從而避免Fe2＋被氧化。(3)操作Ⅳ的操作順序依次為蒸發(fā)、結晶、過濾。(4)操作Ⅳ得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是①除去晶體表面附著的硫酸等雜質；②降低洗滌過程中FeSO47H2O的損耗。 答案：(1)取少量晶體溶于水，滴加KSCN溶液，若不出現紅色，表明不含有Fe3＋ (2)使Sn2＋完全變成SnS沉淀，而Fe2＋不沉淀　防止Fe2＋被氧化　(3)蒸發(fā)　過濾　(4)降低洗滌過程中FeSO47H2O的損耗 1．(xx高考安徽卷)下列有關實驗操作、現象和解釋或結論都正確的是(　　) 選項 實驗操作 現象 解釋或結論 A 過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應后，滴入KSCN溶液 溶液呈紅色 稀HNO3將Fe氧化為Fe3＋ B AgI沉淀中滴入稀KCl溶液 有白色沉淀出現 AgCl比AgI更難溶 C Al箔插入稀HNO3中 無現象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 D 用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上 試紙變藍色 濃氨水呈堿性 解析：選D。A項，；B項，AgI比AgCl更難溶，故無白色沉淀出現；C項，Al與稀HNO3反應生成氣體，在常溫下Al與濃HNO3才發(fā)生鈍化。 2．(xx高考海南卷)硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4FeSO46H2O]為淺綠色晶體，實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備，其步驟如下： 步驟1　將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑。 步驟2　向處理過的鐵屑中加入過量的3 molL－1 H2SO4溶液，在60 ℃左右使其反應到不再產生氣體，趁熱過濾，得FeSO4溶液。 步驟3　向所得FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，經過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。 請回答下列問題： (1)在步驟1的操作中，下列儀器中不必用到的有__________(填儀器編號)； ①鐵架臺?、谌紵住、坼F形瓶?、軓V口瓶 ⑤研缽　⑥玻璃棒?、呔凭珶? (2)在步驟2中所加的硫酸必須過量，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)在步驟3中，“一系列操作”依次為__________、__________和過濾。 (4)本實驗制得的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3＋雜質。檢驗Fe3＋常用的試劑是__________，可以觀察到的現象是________________________________________________________________________。 解析：(1)由題意知，在步驟1的操作中，能用到的儀器有鐵架臺、錐形瓶、玻璃棒、酒精燈，用不到的儀器是燃燒匙、廣口瓶和研缽。(2)在步驟2中所加的硫酸必須過量，是為了抑制二價鐵離子的水解。(3)在步驟3中，“一系列操作”依次為加熱濃縮、冷卻結晶和過濾。(4)檢驗Fe3＋常用KSCN溶液，若含有Fe3＋則加入KSCN后溶液顯紅色。 答案：(1)②④⑤ (2)抑制Fe2＋的水解 (3)加熱濃縮　冷卻結晶 (4)KSCN　溶液顯紅色 3．(xx高考天津卷)納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領域有著極其廣泛的應用。 制備納米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2xH2O，經過濾、水洗除去其中的Cl－，再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2。 用現代分析儀器測定TiO2粒子的大小，用氧化還原滴定法測定TiO2的質量分數：一定條件下，將TiO2溶解并還原為Ti3＋，再以KSCN溶液作指示劑，用NH4Fe(SO4)2標準溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。 請回答下列問題： (1)TiCl4水解生成TiO2xH2O的化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)檢驗TiO2xH2O中Cl－是否被除凈的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列可用于測定TiO2粒子大小的方法是__________(填字母代號)。 a．核磁共振法 b．紅外光譜法 c．質譜法 d．透射電子顯微鏡法 (4)配制NH4Fe(SO4)2標準溶液時，加入一定量H2SO4的原因是__________________；使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外，還需要下圖中的__________(填字母代號)。 (5)滴定終點的現象是__________。 (6)滴定分析時，稱取TiO2(摩爾質量為M gmol－1)試樣w g，消耗c molL－1 NH4Fe(SO4)2標準溶液V mL，則TiO2質量分數表達式為________________________________________________________________________。 (7)判斷下列操作對TiO2質量分數測定結果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”) ①若在配制標準溶液過程中，燒杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量濺出，使測定結果__________。 ②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，使測定結果__________。 解析：本題為無機實驗題，考查內容有：化學反應方程式的書寫，實驗方法、現象的描述，化學儀器的選用，實驗數據處理以及誤差分析。 (1)由“TiCl4水解生成TiO2xH2O”可知反應物為TiCl4和水，生成物中有TiO2xH2O，根據質量守恒定律，生成物中還要有H、Cl元素，即化合物HCl，配平即得該反應方程式。 (2)通過檢驗最后階段洗液中有無Cl－，判斷TiO2xH2O中Cl－是否被除凈。 (3)核磁共振法用于測定有機物中氫原子的種類和個數比，紅外光譜用于測定有機物中化學鍵的種類，質譜法用于測定有機物的相對分子質量，透射電子顯微鏡法用于測定粒子大小。 (5)滴定終點時，Fe3＋與KSCN反應，溶液呈紅色。 (6)滴定反應為：Ti3＋＋Fe3＋===Ti4＋＋Fe2＋，結合鈦原子守恒可得關系式 TiO2～Ti3＋～NH4Fe(SO4)2 設試樣中含TiO2的質量為m g　則 TiO2～NH4Fe(SO4)2 M g 1 mol m g c molL－1V10－3L m＝ ＝g (7)配制溶液時，NH4Fe(SO4)2濺出，使NH4Fe(SO4)2溶液濃度減小，滴定時耗用NH4Fe(SO4)2溶液的體積偏大，使測定結果偏高。 正確讀取刻度為②，俯視讀取刻度為①，使NH4Fe(SO4)2溶液的體積偏小，測定結果偏低。 答案：(1)TiCl4＋(x＋2)H2OTiO2xH2O↓＋4HCl (2)取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不產生白色沉淀，說明Cl－已除凈 (3)d (4)抑制NH4Fe(SO4)2水解　ac (5)溶液變?yōu)榧t色 (6)(或%) (7)①偏高?、谄? 1. 實驗室可用如圖所示的裝置制取氣體，下列有關說法正確的是(　　) A．實驗室不能用這種裝置來制取氫氣 B．這種裝置可以不用加熱試管來檢查裝置的氣密性 C．食鹽跟濃硫酸反應制氯化氫的實驗能用這種裝置 D．利用這種裝置制取乙炔可以隨制隨停 解析：選B。該裝置是根據啟普發(fā)生器原理組裝而成的，可用于制取氫氣，是一種僅適用于室溫下可以隨制隨停的氣體發(fā)生裝置?？刹挥眉訜嵩嚬軄頇z查裝置的氣密性，塞緊橡皮塞，夾緊彈簧夾后，向長頸漏斗中注入一定量的水，并使漏斗內的液面高于試管內的液面，停止加水后，若長頸漏斗與試管中的液面差保持不變，說明裝置氣密性良好。食鹽是粉末狀固體，且此反應需要加熱，不符合啟普發(fā)生器制取氣體的條件。電石與水反應劇烈，放出大量的熱，不能用該裝置制取乙炔。 2．(xx寧夏石嘴山高三第一次模擬)根據實驗目的判斷下列實驗操作或裝置正確的是(　　) 目的 實驗室制O2 配制稀硫酸溶液 裝置或操作 選項 A B 目的 在鐵制品上鍍銅 凈化、精制淀粉膠體 裝置或操作 選項 C D 解析：選D。A中，用此裝置氣體會從長頸漏斗中逸出，應用分液漏斗；B中，濃硫酸的稀釋不能在容量瓶中進行；根據電鍍原理，鍍件應與電源的負極相連，C錯。 3．海藻中含有豐富的、以離子形式存在的碘元素。如圖所示是實驗室從海藻里提取碘的流程的一部分。 下列判斷正確的是(　　) A．步驟①、③的操作分別是過濾、萃取 B．可用淀粉溶液檢驗步驟②的反應是否進行完全 C．步驟③中加入的有機溶劑是裂化汽油或乙醇 D．步驟④的操作是過濾 解析：選A。通過過濾除去海藻灰懸濁液中難溶性雜質而得到含有I－的溶液，該溶液中通入Cl2將I－氧化為I2，萃取后經加熱蒸發(fā)等操作即得晶體I2，故選項A正確，D錯誤。若溶液中仍含有I－，用淀粉溶液檢驗不出來，故選項B錯誤。裂化汽油中含有的不飽和烴能與I2發(fā)生反應，乙醇能與H2O互溶，故選項C錯誤。 4．下列裝置或操作能達到實驗目的的是(　　) 解析：選C。A項，集氣瓶口應用棉花而不能封閉；B項中Zn應插入ZnSO4溶液中，Cu應插入CuSO4溶液中；D項應是“長進短出”方可排出空氣。 5．關于下列各實驗裝置圖的敘述中，正確的是(雙選)(　　) A．裝置①可用于分離沸點不同且互溶的液體混合物 B．裝置②可用于吸收HCl氣體，并防止倒吸 C．以NH4Cl為原料，裝置③可用于實驗室制備少量NH3 D．裝置④中從b口進氣可用排水法收集NO、CO等氣體 解析：選AD。本題考查化學實驗的基本操作及其注意事項。難度中等。常用蒸餾的方法分離沸點不同且互溶的液體混合物，故A正確；導氣管伸入水層，不能防止倒吸，故B錯誤；生成的氨氣和氯化氫在試管口處又生成氯化銨，無法得到氨氣，故C錯誤；NO、CO均不溶于水，從b進入，將水排出，得到純凈的氣體，D正確。 6．為提純下列物質(括號內的物質是雜質)，所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是(　　) 選項 被提純的物質(括號內為雜質) 除雜試劑 分離方法 A 溴化鈉溶液(NaI) 氯水、CCl4 萃取、分液 B CO(CO2) 飽和NaHCO3溶液 洗氣 C FeSO4[Fe2(SO4)3] 足量鐵屑 過濾 D 苯酚(甲苯) 酸性高錳酸鉀 分液 解析：選C。本題考查混合物的分離、提純，中等難度。選項A引入Cl－；B項無法除去雜質CO2；D項將苯酚、甲苯均氧化；C項發(fā)生：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，過量的Fe可被過濾除去。 7．除去下列括號內雜質的試劑或方法正確的是(　　) A．HNO3溶液(H2SO4)，適量BaCl2溶液，過濾 B．CO2(SO2)，飽和Na2CO3溶液、濃硫酸，洗氣 C．C2H6(C2H4)，高溫高壓催化劑通入氫氣 D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸餾 解析：選D。HNO3溶液中混有H2SO4時，加入氯化鋇使得硝酸中又混入了HCl雜質，應加入硝酸鋇溶液，過濾，A錯；CO2與Na2CO3反應生成NaHCO3，B錯；由于通入氫氣的量難以控制，所以C錯；乙酸具有酸性能與氧化鈣反應，但乙醇不能，故加足量氧化鈣蒸餾可以分離二者，D對。 8．(xx北京海淀區(qū)高三質檢)為達到預期的實驗目的，下列操作正確的是(　　) ①配制FeCl3溶液時，將FeCl3固體溶于鹽酸中，然后再用水稀釋到所需的濃度?、谟?0 mL的量筒量取4.80 mL的濃硫酸?、壅舭l(fā)溶液時，邊加熱邊攪拌，直至蒸發(fā)皿中的液體蒸干?、芟驘o色溶液加BaCl2溶液，生成白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不消失，由此確定該溶液中一定含有SO?、轂殍b別KCl、AlCl3和MgCl2溶液，分別向三種溶液中滴加NaOH溶液至過量?、拗泻蜔釡y定的實驗中使用的玻璃儀器只有2種?、邔嶒炇铱衫脻獍彼蛪A石灰混合的方法制取少量氨氣　⑧除NO中混有的NO2氣體可通過水洗，再干燥后用向上排空氣法收集 A．③⑤⑧　　　　　　　　　 B．④⑤⑥ C．①⑤⑦ D．①⑦⑧ 解析：選C。本題考查實驗基本操作，中等難度。②中10 mL量筒可量取4.8 mL濃硫酸；③中蒸發(fā)溶液時邊加熱邊攪拌，直至有較多晶體析出時停止加熱；④中若原溶液中含有SO也有此現象；⑥中中和熱的實驗中使用的玻璃儀器有燒杯、量筒、環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計四種；⑧中NO易與空氣中的氧氣反應，所以不能用排空氣法收集。①⑤⑦均正確，故選C。 9．下列溶液，只要用試管和膠頭滴管，不用任何試劑就可以鑒別的是(　　) A．KOH溶液和Al2(SO4)3溶液 B．稀H2SO4和NaHCO3溶液 C．CaCl2溶液和Na2CO3溶液 D．Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液 解析：選A。將氫氧化鉀溶液滴入硫酸鋁溶液中，先有沉淀而后沉淀消失；若將硫酸鋁溶液滴入氫氧化鉀溶液中，先沒有沉淀而后有沉淀生成。 10．有關圖示裝置的敘述不正確的是(　　) A．裝置①可用于吸收實驗中多余的SO2 B．裝置②可用于收集H2、NH3、Cl2、NO2等 C．裝置③中X為苯，可用于吸收氨氣或氯化氫 D．裝置④可用于收集NH3，并吸收多余的NH3 解析：選C。SO2和NaOH溶液會發(fā)生反應，故用NaOH溶液吸收SO2可以防止污染，A選項正確。裝置②中如果氣體從長導管通入，只能收集密度比空氣大且不能與空氣中的成分發(fā)生反應的氣體，此時可以收集Cl2、NO2等；如果從短導管通入，只能收集密度比空氣小且不能與空氣中的成分發(fā)生反應的氣體，此時可以收集H2、NH3等，B選項正確。裝置③中如果X為苯，因為苯的密度比水的小，故苯應該在上層，C選項錯誤。裝置④中先用盛有堿石灰的干燥管除去氨氣中的水蒸氣，然后用排空氣法收集NH3，最后用防倒吸的裝置吸收多余的NH3，故D選項正確。 11．氣體是物質聚集狀態(tài)的重要形式之一，在實驗室或工業(yè)上經常需制備氣體。以下是某同學設計的實驗室制備氨氣的一些裝置。 (1)上面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中不能得到氨氣的是__________。 (2)利用B裝置和下列提供的試劑，能制備的下列氣體有__________(填氣體的化學式)。 氣體 所用試劑 SO2 NaHSO3(固)＋H2SO4(濃) Cl2 MnO2(固)＋HCl(濃) H2S Na2S(固)＋H2SO4(濃) O2 Na2O2(固)＋H2O (3)實驗室制備、收集干燥的NO2，所需儀器如圖所示，按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→__________→__________→__________→__________→f。裝置D的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 裝置E中盛放的溶液是__________。制備時，燒瓶中裝少量銅片，從分液漏斗向燒瓶中滴加濃硝酸，燒瓶中的現象是 ________________________________________________________________________。 解析：氯化銨加熱不能用于制備氨氣，因為它分解生成氨氣與氯化氫遇冷又化合生成氯化銨；C裝置試管口向上，可能會造成試管炸裂；B裝置符合固體與液體不加熱反應制備氣體。 答案：(1)AC　(2)SO2、O2 (3)d　e　c　b　防止E中的溶液倒吸到B中　NaOH溶液　銅片和濃硝酸劇烈反應，放熱；產生大量紅棕色氣體，得到綠色溶液，銅片逐漸溶解 12．某工廠排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三種金屬離子。以下是某化學研究性學習小組的同學設計的除去污水中的金屬離子，回收綠礬、皓礬(ZnSO47H2O)和汞的方案。 [藥品]　NaOH溶液、硫化鈉溶液、硫化亞鐵、稀硫酸、鐵粉 [實驗方案] [問題探究] (1)步驟Ⅱ所發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步驟Ⅲ中的抽濾為減壓條件下的過濾，可以加快過濾速度；該步驟涉及反應的離子方程式有Zn2＋＋4OH－===ZnO＋2H2O和________________。 (3)步驟Ⅵ中得到硫酸鋅溶液的離子反應方程式為______________________________。 (4)欲實現步驟Ⅴ，所需加入的試劑有________、________，所涉及的主要操作依次為______________________。 (5)步驟Ⅳ常用的方法是__________，該步驟是否對環(huán)境有影響？__________(填“是”或“否”)，如有影響，請你設計一個環(huán)境保護方案來實現步驟Ⅳ的反應________________________。 解析：(1)步驟Ⅱ只有FeS、ZnS固體溶解在稀硫酸中，其離子方程式為：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。(2)FeSO4、ZnSO4混合溶液中加入過量的NaOH時，Fe2＋與OH－反應生成Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3，其總反應的離子方程式為：4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓。(3)根據框圖轉化關系，不難發(fā)現Zn(OH)2的性質類似于Al(OH)3，所以Na2ZnO2溶液中加入過量的H2SO4生成ZnSO4溶液，其離子方程式為：ZnO＋4H＋===Zn2＋＋2H2O。(4)Fe(OH)3首先與稀H2SO4反應生成Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3再與過量的Fe反應得到FeSO4。經過濾除去Fe，將濾液濃縮結晶、過濾可得FeSO47H2O。(5)HgS在空氣中加熱可得Hg、SO2，Hg蒸氣和SO2都會對環(huán)境產生污染，但在密閉容器中加熱HgS可有效防止Hg蒸氣和SO2釋放到大氣中，從而保護了環(huán)境。 答案：(1)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑，ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑ (2)4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓ (3)ZnO＋4H＋===Zn2＋＋2H2O (4)稀硫酸　鐵粉　過濾、濃縮結晶、過濾 (5)加熱　是　在密閉容器中加熱HgS 13．(xx山東青島高三第一次模擬)氮化鐵磁粉是一種磁記錄材料，利用氨氣在400 ℃以上分解，將分解的氮原子滲透到鐵粉中制備氮化鐵。下面是制備氮化鐵的步驟： (1)制備單質鐵 某赤鐵礦石含60.0%　Fe2O3、3.6%　FeO，還含有Al2O3、MnO2、CuO等。某化學探究小組設計了如下實驗流程： 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH： 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 pH 5.2 3.2 9.7 6.7 步驟②中加雙氧水的目的是________________________________________________________________________， pH控制在3.4的作用是________________________________________________________________________， 濾液b中含有的金屬陽離子是__________。步驟④中碾碎的目的是________________________________________________________________________。 (2)制備氮化鐵磁粉的反應：Fe＋NH3FexNy＋H2(未配平)，若消耗氨氣34.0 g，消耗赤鐵礦石2 kg，則FexNy磁粉的化學式為________________________________________________________________________。 解析：(1)雙氧水是工業(yè)上常用的氧化劑，在此溶液中可能存在Fe2＋，用氧化劑H2O2使之轉化為Fe3＋，通過調節(jié)溶液的pH使Fe3＋沉淀。(2)赤鐵礦石含Fe2O3的質量為2000 g60.0%＝1200 g，含FeO的質量為2000 g3.6%＝72 g，n(Fe)＝＋＝16 mol，n(N)＝2 mol，所以FexNy為Fe16N2或Fe8N。 答案：(1)使溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋　使溶液中的Fe3＋完全沉淀，而其他金屬離子不沉淀　Cu2＋、Al3＋　增大接觸面積 (2)Fe16N2或Fe8N 14．某溶液X中含有H＋、Ba2＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋、CO、SO、SO、Cl－、NO中的幾種(除此以外，無其他大量存在的離子)，針對該溶液進行實驗，內容如下： ①用潔凈的玻璃棒蘸取少量X溶液，點在pH試紙上，試紙顯紅色； ②取適量X溶液，加入過量的Ba(NO3)2溶液，得澄清透明的溶液A，并放出一種無色無味的氣體B； ③向溶液A中加入過量的NaOH溶液，微熱，放出一種刺激性氣味的氣體C，同時生成紅褐色沉淀D，過濾得溶液F； ④向F溶液中通入過量的CO2，有白色沉淀生成。 請回答： (1)C、D的化學式分別為：C__________、D__________。 (2)步驟②中反應的離子方程式為：________________________________________________________________________； 步驟④中反應的離子方程式為：________________________________________________________________________。 (3)X溶液中一定含有的離子是：________________________________________________________________________； 不能確定是否含有的離子是__________，若要確定該離子(若不止一種，可任選一種)是否存在，最可靠的化學方法是__________。 解析：據①，溶液顯酸性，確定溶液中有H＋，不含CO、SO。 據②，可排除SO。不過現在有兩個難點：一是無色無味的氣體B是什么，如何生成的；二是Cl－、NO的確定。綜合判斷，B一定為NO，是硝酸將Fe2＋氧化時的還原產物。由此確定原溶液中一定有Fe2＋，沒有NO。加入Ba(NO3)2時，NO與原溶液中的H＋共同將Fe2＋氧化。這樣，陰離子中就只剩余Cl－了，根據溶液呈電中性原則可知原溶液中含Cl－。據③，可推知溶液中含有NH，C為NH3，D為Fe(OH)3。據④，白色沉淀一定為Al(OH)3，由此確定含有Al3＋。綜合考慮，Ba2＋、Fe3＋仍然無法確定。 答案：(1)NH3　Fe(OH)3 (2)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO (3)H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Cl－　Ba2＋、Fe3＋ 取少量X溶液于試管中，加入幾滴KSCN，溶液變紅色說明有Fe3＋，否則無Fe3＋；取少量X溶液于試管中，加入幾滴稀硫酸，如出現白色沉淀，則說明有Ba2＋，否則無Ba2＋(答出1項即可)