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    3．检验方案的设计和分析 预习导引: 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂，它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源．
    （1）检验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是
    用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色
    用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色
    ．
    （2）这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的氰化物转化为无毒物同时生成NH3，写出反应的离子方程式
    H2O2+CN-+H2O=HCO3-+NH3
    H2O2+CN-+H2O=HCO3-+NH3

    （3）如果配制洗涤剂的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至完全失去杀菌作用．试分析其中的原因（用离子方程式和简要文字表述）
    ①
    2H2O2═2H2O+O2，铁离子会加速H2O2分解，使洗涤剂失去杀菌作用
    2H2O2═2H2O+O2，铁离子会加速H2O2分解，使洗涤剂失去杀菌作用
    ②
    2Fe3++3CO32-+3H2O═2Fe（OH）3↓+3CO2↑
    Fe3+与CO32-水解相互促进水解，使洗涤剂失去去污能力
    2Fe3++3CO32-+3H2O═2Fe（OH）3↓+3CO2↑
    Fe3+与CO32-水解相互促进水解，使洗涤剂失去去污能力

    （4）某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响，取该洗涤剂100ml，加入25gFeCl3固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体．请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0.10mol?L-1 NaOH、8.0mol?L-1 NaOH、澄清石灰水、0.01mol?L-1KMnO4、BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶．
    ①提出假设：对该气体成分提出合理假设．
    假设1：气体是O2；
    假设2：气体是
    CO2和O2
    CO2和O2
    ；
    假设3：气体是CO2
    ②设计方案：设计实验方案证明你的假设，在答题卡上完成实验步骤、预期现象与结论：
    实验步骤 预期现象与结论
    将气体依次通入盛有澄清石灰水、
    8.0mol?L-1
    8.0mol?L-1

    NaOH溶液
    NaOH溶液
    的洗气瓶中，
    并将带火星的木条放在最后一个洗气瓶的出口处
    并将带火星的木条放在最后一个洗气瓶的出口处
    ．    		 若澄清石灰水不变浑浊，木条复燃，则假设1成立；
    若
    澄清石灰水变浑浊，木条复燃
    澄清石灰水变浑浊，木条复燃
    ，则假设2成立；
    若澄清石灰水变浑浊，木条不复燃，则假设3成立．

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    （2009?合肥三模）某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2、S，设计了以下实验流程图：

    请回答下列问题：
    （1）写出步骤①中发生反应的化学方程式
    2KClO3
    MnO2
    .
    △
    2KCl+3O2↑；S+O2
     点燃 
    .
     
    SO2
    2KClO3
    MnO2
    .
    △
    2KCl+3O2↑；S+O2
     点燃 
    .
     
    SO2
    ．
    （2）为验证气体A中所含的成份，按如图所示进行实验，用于检验A的溶液X是
    紫红色的KMnO4溶液
    紫红色的KMnO4溶液
    ，若观察到
    褪色
    褪色
    现象，即可证明火柴头上含有S．
    （3）有学生提出检验火柴头有KClO3的某套实验方案：

    有关的离子方程式为
    ClO3-+5Cl-+6H+═3Cl2↑+3H2O
    ClO3-+5Cl-+6H+═3Cl2↑+3H2O
    ，
    Cl2+2I-═I2+2Cl-
    Cl2+2I-═I2+2Cl-
    ．有人提出上述方法中出现的现象并不能充分说明火柴头上有KClO3的存在，其理由是
    MnO2与浓盐酸共热也可产生氯气
    MnO2与浓盐酸共热也可产生氯气
    ．
    （4）该小组猜测滤渣D对双氧水分解制氧气的速率会产生一定的影响，设计并进行了以下5次实验．
    实验序号 H2O2溶液
    质量分数%    		 H2O2溶液
    用量/毫升    		 物质D用量（g） 反应温度（℃） 收集气体
    体积/毫升    		 所需时间（秒）
    ① 30 5 0 85 2 3.8
    ② 15 2 0.1 20 2 2.8
    ③ 15 2 0.2 20 2 2.2
    ④ 5 2 0.1 20 2 7.4
    ⑤ 30 5 0 55 2 10.5
    请分析上表数据，可得出什么结论？
    实验①和⑤能证明温度越高反应速率越快，实验②和③能证明D的用量越大反应速率越快，实验②和④证明H2O2的质量分数越大反应速率越快
    实验①和⑤能证明温度越高反应速率越快，实验②和③能证明D的用量越大反应速率越快，实验②和④证明H2O2的质量分数越大反应速率越快
    ．

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    某研究性学习小组研究HNO3的氧化性，设计了如下实验：在盛有新配制的FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液，观察现象，然后再加入浓HNO3，溶液的颜色变红，但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色，并产生红棕色气体，这一奇特现象激起了同学们的好奇心与求知欲望，他们对此现象设计了探究性实验．
    （1）甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的，大家经过理性分析，认为可以排除Fe2+的干扰，理由是
     
    ．
    （2）乙同学认为红色消失，说明Fe（SCN）3被破坏，红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原反应，推测可能是KSCN与HNO3作用．根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推断SCN-的结构式为
     
    ．
    （3）根据乙同学的，观点，设计了实验方案1，往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液，实验开始时无明显现象，一段时间后溶液慢慢变红色至深红色，突然剧烈反应产生大量气泡，放出红棕色气体，而溶液红色消失变为浅绿色，溶液温度升高；继续滴入KSCN溶液变为浅蓝色，最后变为无色．将产生的气体通入过量的Ba（OH）2溶液，产生浑浊，并剩余一种非极性气体；向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀．（此过程中溶液颜色变化不必细究），请写出向浓HNO3中滴入KSCN离子的方程式：
     
    ．
    （4）丙同学认为SCN-的性质 还可进一步探究，设计了方案2，向Fe（SCN）3中分别滴加过量的氯水．溴水，溶液的红色均消失变为黄色，而加入过量的碘水时溶液的颜色基本不变．丙同学的设计意图是
     
    ．
    （5）通过本次探究，可知用SCN-间接检验Fe2+时应注意
     
    ．

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    （2013?朝阳区二模）某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3，装置如图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：

    （1）D中产生NaHCO3的化学方程式是
    Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
    Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
    ．
    （2）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用
    CO2在水中存在平衡：CO2+H2O?H2CO3?HCO3-+H+，有H2SO4存在时，可使上述平衡向左移动，从而减少CO2在水中的溶解，同时吸收挥发出来的HCl气体
    CO2在水中存在平衡：CO2+H2O?H2CO3?HCO3-+H+，有H2SO4存在时，可使上述平衡向左移动，从而减少CO2在水中的溶解，同时吸收挥发出来的HCl气体
    ．
    （3）当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用．为确定固体的成分，实验小组设计方案如下（称取一定质量的固体，配成1000mL溶液作为样液，其余固体备用）：
    ①方案1：取样液与澄清的Ca（OH）2溶液混合，出现白色沉淀．实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是
    Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca（OH）2溶液发生反应生成白色沉淀，无法确定固体的成分中是否含有NaHCO3
    Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca（OH）2溶液发生反应生成白色沉淀，无法确定固体的成分中是否含有NaHCO3
    ．
    ②方案2：取样液与BaCl2溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生．实验小组认为固体中存在NaHCO3，其离子方程式是
    2HCO3-+Ba2+=BaCO3↓+CO2↑+H2O
    2HCO3-+Ba2+=BaCO3↓+CO2↑+H2O
    ．该小组认为不能确定是否存在Na2CO3，你认为该结论是否合理？
    合理
    合理
    ．
    ③方案3：实验小组中甲、乙同学利用NaHCO3的不稳定性进行如下实验：
    甲同学：取样液400mL，用pH计测溶液pH，再水浴加热蒸发至200mL，接下来的操作是
    冷却到室温，加水至溶液体积为400mL，再次测定pH
    冷却到室温，加水至溶液体积为400mL，再次测定pH
    ，结果表明白色固体中存在NaHCO3．为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO3，结合甲同学实验，还应补充的实验是
    取相同质量的纯净的NaHCO3配成1000mL溶液，取400mL，重复甲的实验，进行对照
    取相同质量的纯净的NaHCO3配成1000mL溶液，取400mL，重复甲的实验，进行对照
    ．
    乙同学：利用仪器测定了固体残留率(残留率=
    剩余固体的质量原始固体的质量
    ×100%)    随温度变化的曲线，如图所示．
    a．根据A点坐标得到的结论是
    白色固体为NaHCO3
    白色固体为NaHCO3
    ．
    b．根据B点坐标，计算残留固体中n（NaHCO3）：n（Na2CO3）=
    1.7
    1.7
    ．
    通过上述实验，该小组认为，可以向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2制备NaHCO3．

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    学校化学研究小组对某溶液进行检测分析，该无色溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子．
    ①经实验可知溶液明显呈酸性．
    ②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO3）2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生．
    ③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解．
    （1）写出气体丙的电子式
    ．
    （2）该溶液中一定不含有：
    MnO4-、HCO3-、Cl-
    MnO4-、HCO3-、Cl-
    （填离子的化学式）离子，一定含有的离子有
    NH4+、Al3+、SO42-
    NH4+、Al3+、SO42-
    （填离子的化学式）．
    （3）在这些不存在的离子中，有一种离子在酸性环境中与SO2反应，试写出该反应的离子方程式：
    2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
    2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
    ．
    （4）请设计实验方案，检验该试液中是否存在可能含有的离子
    焰色反应，用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察火焰颜色，若紫色，则含有K+
    焰色反应，用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察火焰颜色，若紫色，则含有K+
    ．
    （5）为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量，取100mL上述溶液并向其中加入Na2O2固体，产生的沉淀和气体与所加Na2O2固体物质的量的关系曲线如图：该溶液中可能存在的离子的物质的量为
    0.1
    0.1
    mol．

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