專題 29 物質的檢驗 復習目標 1 了解并初步實踐化學實驗研究的一般過程 掌握化學實驗的基本方法和技能 2 掌握常見物質檢驗的方法 考情分析 物質的檢驗與分離提純是化學實驗中的重要內容 也是高考的?？伎键c 主要考點有離子的 檢驗 如 Fe3 NH 等 二是氣體的檢驗 如 NH3 SO 2等 三是物質分離與提純的方法 如過濾 蒸餾 4 等 四是綜合運用化學知識設計實驗方案對離子 氣體 有機物等進行檢驗 分離與提純 這部分內容以 離子檢驗 氣體的制備與檢驗 元素化合物性質為基礎知識 以化學實驗基本操作 材料的組織水平和語 言能力為基礎進行考查 且考查的內容逐漸加深 形式漸趨多樣化 考點過關 1 檢驗的類型 鑒別 利用不同物質的性質差異 通過實驗 將它們區(qū)別開來 鑒定 根據物質的特性 通過實驗 檢驗出該物質的成分 確定它是否是這 種物質檢驗類型 推斷 根據已知實驗及現象 分析判斷 確定被檢的是什么物質 并指出可 能存在什么 不可能存在什么 若是固體 一般應先用蒸餾水溶解 若同時檢驗多種物質 應將試管編號 要取少量溶液放在試管中進行實驗 絕不能在原試劑瓶中進行檢驗 檢驗方法 敘述順序應是 各取少許 溶解 加入試劑 描述現象 得出結論 2 離子檢驗 離子 試劑 現象 X AgNO3溶液和 HNO3溶液 生成白色沉淀或淡黃沉淀或黃色沉淀 SO42 稀 HCl 和 BaCl2溶液 白色沉淀 Fe2 NaOH 溶液 先生成白色沉淀 沉淀迅速變?yōu)榛揖G色 最終變?yōu)榧t褐色 Fe3 NaOH 溶液 生成紅褐色沉淀 沉淀法 Al3 NaOH 溶液 先生成白色膠裝沉淀 后沉淀溶解 NH4 濃 NaOH 溶液和濕潤的紅 色石蕊試紙 產生刺激性氣體 使試紙變藍 CO32 稀鹽酸和石灰水 澄清石灰水變渾濁 氣體法 SO32 稀 H2SO4和品紅溶液 品紅溶液褪色 I Cl2水 少量 和 CCl4 溶液分層 下層為紫色 Fe2 先滴入 KSCN 溶液再滴入 Cl2水 溶液先是無變化 滴 Cl2水后變紅色 KSCN 溶液 溶液呈紅色 Fe3 苯酚溶液 溶液呈紫色 顯色法 Na K Pt 絲和稀 HCl 火焰為黃色 淺紫色 3 氣體檢驗 物質 檢驗方法 氫氣 純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍色火焰火焰 混合空氣點燃有爆鳴聲 生 成物只有水 注 不是只有 H2才產生爆鳴聲 可燃的氣體不一定是 H2 氧氣 可使帶火星的木條復燃 氯氣 黃綠色 能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{ 注 O 3 NO 2等也能使?jié)駶櫟牡?化鉀淀粉試紙變藍 氯化氫 無色有刺激性氣味的氣體 在潮濕的空氣中形成白霧 能使?jié)駶櫟乃{色石 蕊試紙變紅 用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時生成白煙 將氣體通入 AgNO3 溶液時有白色沉淀生成 二氧化硫 無色有刺激性氣味的氣體 能使品紅溶液褪色 加熱后又顯紅色 能使酸 性 KMnO4溶液或新制氯水或溴水 褪色 氨氣 無色有刺激性氣味 能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍 用蘸有濃鹽酸的玻璃 棒靠近時能生成白煙 二氧化氮 紅棕色氣體 通入水中生成無色的溶液并產生無色氣體 水溶液顯酸性 一氧化氮 無色氣體 在空氣中立即變?yōu)榧t棕色 二氧化碳 能使澄清石灰水變渾濁 能使燃著的木條熄滅 注 SO 2氣體也能使澄清 的石灰水變渾濁 N 2等氣體也能使燃著的木條熄滅 一氧化碳 可燃燒 火焰呈淡藍色 燃燒后只生成 CO2 能使灼熱的 CuO 由黑色變成 紅 色 甲烷 無色氣體 可燃燒 淡藍色火焰 生成水和 CO2 不能使酸性 KMnO4溶液或 溴水褪色 乙烯 無色氣體 可燃燒 燃燒時明亮的火焰和黑煙 生成水和 CO2 能使酸性 KMnO4溶液或溴水褪色 乙炔 無色無味氣體 可燃燒 燃燒時有明亮的火焰和濃煙 生成水和 CO2 能 使酸性 KMnO4溶液或溴水褪色 4 官能團檢驗 官能團 選用試劑 實驗現象 飽和烴 溴水或酸性高錳酸鉀溶液 溶液不褪色但分層 碳碳雙鍵 溴水或酸性高錳酸鉀溶液 顏色變淺或褪色 醛基 銀氨溶液或新制的氫氧化銅懸濁溶 液 有銀鏡出現或有紅色沉淀 羧基 碳酸鈉溶液或金屬鈉 有無色無味氣體放出 醇羥基 金屬鈉 有無色無味氣體放出 酚羥基 溴水或三氯化鐵溶液 白色沉淀生成或溶液為紫色 酯基 氫氧化鈉溶液 加熱溶解 且不分層 5 重要有機物鑒別 物質 實驗操作 現象結論 苯和甲苯 取少量無色液體于試管中 加入幾滴高錳酸 鉀酸性溶液 用力振蕩 若能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 說明是甲苯 若不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 說明是苯 方法一 在盛有少量無色有特殊香味液體的 試管中 加入一小塊金屬鈉 在試管口迅速 塞上配有醫(yī)用注射針頭的單孔塞 用小試管 倒扣在針頭之上 收集并驗純氣體 然后點 燃 把一干燥小燒杯罩在火焰上 鈉在溶液中緩慢放出無色無味氣體 該氣體 可燃 產生淡藍色火焰 罩在火焰上方的干 燥小燒杯壁上出現液滴 迅速倒轉燒杯 向 燒杯中加入澄清石灰水 有白色渾濁生成 說明該液體可能是乙醇 乙醇 方法二 在試管中加入少量無色有特殊香味 銅絲螺旋灼燒變黑 插入液體中又變紅 反 液體 將銅絲螺旋在酒精燈上灼燒至紅熱 插入液體中 反復幾次 復幾次 液體的氣味變?yōu)榇碳ば?說明該液 體可能是乙醇 向試管溶液里滴入幾滴紫色石蕊溶液 紫色石蕊溶液變紅 乙酸 向試管溶液里加入 Na2CO3溶液 有無色無味氣泡冒出 該氣體使澄清石灰水 變渾 向盛有待測液的燒瓶中 加入 NaOH 溶液共 熱后 取少量反應后的溶液于試管中 用稀 HNO3酸化 滴加 AgNO3溶液 產生淡黃色沉淀 說明待測有機物是含溴的 鹵代烴 溴乙烷 向盛有待測液的燒瓶中 加入 NaOH 乙醇溶 液共熱后 將產生的氣體先用水凈化 再通 入酸性高錳酸鉀溶液 酸性高錳酸鉀溶液褪色 證明有乙烯生成 說明待測有機物在醇溶液可以發(fā)生消去反應 是鹵代烴 向盛有少量待測稀溶液的試管里滴加過量飽 和溴水 有白色沉淀生成 說明待測稀溶液是苯酚溶 液 苯酚 取少量晶體于試管中 加入少量蒸餾水 振 蕩試管 向試管中滴加氯化鐵溶液 振蕩試 管 溶液變?yōu)樽仙f明所取固體是苯酚 在潔凈的試管中加入少量 AgNO3溶液 然后 邊振蕩試管邊逐滴滴入稀氨水 至最初產生 的沉淀恰好溶解為止 制得銀氨溶液 向銀 氨溶液中滴入幾滴待測液體 振蕩后將試管 放在熱水浴中溫熱 有銀附著在試管壁上形成銀鏡 說明待測物 中有醛基 醛基 在試管里加入少量的 NaOH 溶液 滴入幾滴 CuSO4溶液 得到新制的氫氧化銅 振蕩后 加入少量待測液體 加熱 有紅色沉淀生成 說明待測物中有醛基 淀粉 向盛有少量待測液的試管中加入少量碘水 呈藍色 說明待測液中有淀粉 取 1 支試管加入少量蛋清液 滴入幾滴濃硝 酸 微熱 先有白色沉淀 加熱后沉淀變黃 說明蛋清 液中含有蛋白質蛋白質 灼燒羊毛織物 有燒焦羽毛氣味 說明羊毛中含有蛋白質 6 實驗操作 現象與結論?？键c歸納 實驗操作及現象 結論 判斷 解釋 用鉑絲蘸取某溶液進行焰色 反應 火焰呈黃色 一定是鈉鹽 該溶 液中一定不含有K 錯誤 NaOH焰色反應火焰也是黃色 檢驗 鉀要透過藍色鈷玻璃 透過藍色鈷 玻璃呈現紫色說明含有鉀元素 否 則不含有 向乙醇中加入濃硫酸 加熱 溶液變黑 將產生的氣體通 入酸性KMnO 4溶液 溶液褪 色 該氣體是乙烯 錯誤 未反應的乙醇 乙烯 生成的SO 2 都能使酸性KMnO 4溶液褪色 向溶液X中滴加NaOH稀溶液 將濕潤的紅色石蕊試紙置于 試管口 試紙不變藍 溶液X中無N 錯誤 NH3極易溶于水 在溶液中加入稀 NaOH溶液 生成的氨水濃度小 不 加熱時NH 3不會揮發(fā)出來 用濕潤的淀粉 碘化鉀試紙 檢驗氣體Y 試紙變藍 該氣體是Cl 2 錯誤 淀粉 碘化鉀試紙檢驗的是具有強 氧化性的氣體 Y可能是Cl 2 也可 能是O 3 NO 2等氣體 將某氣體通入品紅溶液中 品紅褪色 該氣體一定是SO 2 錯誤 O3 Cl 2也能使品紅褪色 向溶液Y中滴加硝酸 再滴 加BaCl 2溶液 有白色沉淀 生成 Y中一定含有S 錯誤 若溶液Y中含有S 滴加硝酸時能被 氧化成S 加入BaCl 2也會有白色沉 淀產生 往CH 2 CHCHO中滴入KMnO 4酸 性溶液 溶液褪色 該有機物中含有碳 碳雙鍵 錯誤 碳碳雙鍵和醛基都能使酸性高錳酸 鉀褪色 故用KMnO 4溶液無法證明 分子中含有碳碳雙鍵 蘸有濃氨水的玻璃棒靠近溶 液X 有白煙產生 X一定是濃鹽酸 錯誤 只要是揮發(fā)性的濃酸遇蘸有濃氨水 的玻璃棒都能產生白煙 濃鹽酸 濃硝酸都符合 在淀粉溶液中加入適量稀硫 酸微熱 向水解后的溶液中 加入新制Cu OH 2并加熱 說明淀粉未水解 錯誤 稀硫酸在淀粉水解中作催化劑 在 未中和硫酸的情況下加入的新制 Cu OH 2會與硫酸反應生成CuSO 4 無紅色沉淀 在加熱時得不到沉淀 應該先加氫 氧化鈉中和硫酸后再加新制Cu OH 2 向某溶液中滴加KSCN 溶液 溶液不變色 滴加氯水后溶 液顯紅色 該溶液中一定含Fe 2 正確 Fe2 的檢驗方法正確 溴乙烷與NaOH溶液共熱后 滴加AgNO 3溶液 未出現淡 黃色沉淀 溴乙烷未發(fā)生水解 錯誤 NaOH與AgNO 3溶液反應生成的AgOH 極不穩(wěn)定 分解生成黃褐色的氧化 銀 干擾溴離子的檢驗 在硫酸鋇沉淀中加入濃碳酸 鈉溶液充分攪拌后 取沉淀 洗凈 放入鹽酸中有氣泡產 生 說明 Ksp BaCO3 Ksp BaSO 4 錯誤 溶解度大的容易向溶解度小的轉化 但K sp相近時 溶解度小的也能向 溶解度大的物質轉化 考點演練 下列方法正確的是 用氨水鑒別 Al3 Mg 2 和 Ag 用 Ba NO3 2溶液鑒別 Cl SO 42 和 CO32 加入AgNO 3溶液 生成白色沉淀 加稀鹽酸沉淀不溶解時 可確定有Cl 存在 檢驗某溶液是否含有 SO42 時 應取少量該溶液 依次加入 BaCl2溶液和稀鹽酸 取少量溶液 X 向其中加入適量新制氯水 再加幾滴 KSCN 溶液 溶液變紅 說明 X 溶液中一定含 Fe2 某鉀鹽溶于鹽酸 產生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體 說明該鉀鹽為 K2CO3 某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍 該氣體水溶液一定顯堿性 僅用 AgNO3溶液便可鑒別亞硝酸鈉和食鹽 通入 Cl2后 溶液變?yōu)樯铧S色 加入淀粉溶液后溶液變藍 可確定有 I 存在 加入 Ba NO3 2溶液 生成白色沉淀 加稀鹽酸后沉淀不溶解時 可確定有 SO 存在2 4 解析 Al 3 和 Mg2 與氨水反應都只生成沉淀 不溶解 無法鑒別 錯誤 SO 42 和 CO32 與 Ba NO3 2反應都 生成白色沉淀 無法鑒別 錯誤 Cl SO 均能與 Ag 形成不溶于稀鹽酸的白色沉淀 錯誤 若溶2 4 液中含有 Ag 也會有不溶解于鹽酸的白色沉淀產生 錯誤 溶液 X 中應先滴 KSCN 溶液 不呈紅色 再 滴入適量新制氯水 溶液變紅 才能說明 X 溶液中一定含有 Fe2 錯誤 與鹽酸反應產生 CO2氣體的不 一定是 CO32 也有可能是 SO32 或 HCO3 或 HSO3 錯誤 濕潤的紅色石蕊試紙變藍 則肯定為堿性 正 確 還需要用稀 HNO3 看沉淀是否溶解 錯誤 淀粉遇 I2變藍 通入 Cl2后 溶液變?yōu)樯铧S色 加入淀 粉溶液后溶液變藍 則溶液中有 I 存在 正確 SO 與 Ba NO3 2反應形成的 BaSO3沉淀在加入稀鹽酸2 3 后會轉化為 BaSO4沉淀 錯誤 答案 過關練習 1 2018 屆德州一模 我國明代 本草綱目 記載了燒酒的制造工藝 凡酸壞之酒 皆可蒸燒 以燒 酒復燒二次 價值數倍也 這里用到的實驗方法可用于分離 A 苯和水 B 乙酸乙酯和乙酸 C 食鹽水和泥沙 D 硝酸鉀和硫酸鈉 答案 B 2 延邊州 2018 屆高三質量檢測 下列實驗操作 現象和結論正確的是 選項 實驗操作 現象 結論 A 將苯滴加到溴水中 溴水褪色 苯與溴發(fā)生加成 反應 B 將盛有甲烷和氯氣混合氣的試管 倒置于盛有飽和食鹽水的燒杯中 光照一段時間后向燒杯中滴加石 蕊試液 石蕊試液變紅 生成的 CH3Cl 等 有機產物具有酸 性 C 向沸騰的蒸餾水中逐滴加入少量 氯化鐵飽和溶液 繼續(xù)加熱煮沸 停止加熱 用激光筆照射液體 液體變?yōu)榧t褐色 在 與光束垂直方向看到 一束光亮 通道 生成 Fe OH 3膠體 D 取少量溶液于試管中 先加入 BaCl2溶液 再滴加稀 鹽酸 產生的白色沉淀不溶 解 溶液中一定含有 SO42 解析 A 將苯滴加到溴水中溴水褪色 是因為苯與溴水發(fā)生萃取而不是發(fā)生加成反應 A 錯誤 B 石蕊試 液變紅 是因為產生了 HCl 導致溶液顯酸性 B 錯誤 C 向沸騰的蒸餾水中逐滴加入少量三氯化鐵飽和溶液 加熱煮沸 可以制得氫氧化鐵膠體 膠體能產生丁達爾效應 C 正確 D 取少量溶液于試管中 先加入 BaCl2溶液 再滴加稀鹽酸 產生的白色沉淀不溶解 溶液中不一定含有 SO42 也可能含有 Ag D 錯誤 答案 C 3 2018 屆合肥一中模擬 下列實驗操作與預期實驗目的或所得實驗結論一致的是 選項 實驗操作 實驗目的或結論 A 某鉀鹽溶于鹽酸 產生能使澄清石灰水變 渾濁的無色無味氣體 說明該鉀鹽是 K2CO3 B 向含有少量 FeCl3的 MgCl2溶液中加入足量 Mg OH 2粉末 攪拌一段時間后過濾 除去 MgCl2溶液中少量 FeCl3 C 向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液 有白色沉淀生成 該溶液中一定含有 SO42 D C2H5OH 與濃硫酸 170 共熱 制得的氣體 通入酸性 KMnO4溶液 檢驗制得氣體是否為乙烯 答案 B 4 高考組合 下列有關物質分離 提純的操作敘述錯誤的是 用長頸漏斗分離出乙酸與乙醇反應的產物 將 Cl2與 HCl 混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的 Cl2 做蒸餾實驗時 在蒸餾燒瓶中應加入沸石 以防暴沸 如果在沸騰前發(fā)現忘記加沸石 應立即停止加熱 冷卻后補加 提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉 應采用在較高溫度下制得濃溶液再冷卻結晶 過濾 干燥的方法 1 己醇的沸點比己烷的沸點高 1 己醇和己烷可通過蒸餾初步分離 提純含有少量乙酸的乙酸乙酯 向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入適量飽和 Na2CO3溶液 振蕩后靜置分 液 并除去有機相的水 A B C D 解析 長頸漏斗不能用來分液 錯誤 將 Cl2和 HCl 的混合氣體通過飽和食鹽水可除去其中的 HCl 氣 體 但引入了水蒸氣 錯誤 做蒸餾實驗時 在蒸餾燒瓶中應加入沸石或碎瓷片 以防暴沸 如果忘記 加入 應立即停止加熱 冷卻后補加 正確 正確操作是蒸發(fā)結晶 趁熱過濾 洗滌 干燥 互溶的 液體物質沸點相差較大的 可以用蒸餾的方法分離 正確 乙酸的酸性強于碳酸 用飽和碳酸鈉可以除 去乙酸 還可以降低乙酸乙酯的溶解度使之析出 然后分液即可 故正確 答案 A 5 2018 屆重慶入學考試 某 KCl 樣品中含有少量 K2CO3 K 2SO4和不溶于水的雜質 為了提純 KCl 先將樣 品溶于適量水中 攪拌 過濾 再將濾液按如圖所示步驟進行提純 過濾操作已略去 下列說法正確的是 濾 液 過 量 試 劑 混 合 物X 過 量 試 劑 混 合 物Y 適 量 試 劑 混 合 物Z KCl晶 體 A 常溫下起始濾液 pH 7 B 試劑 為 Ba NO3 2溶液 C 步驟 的目的是除去 CO D 此過程需經 2 次過濾2 3 答案 C 6 2018 屆長沙統(tǒng)考 下列有關物質提純的方法正確的是 選項 待提純物質 雜質 主要操作方法 A CO2 CO 通過飽和碳酸氫鈉溶液 洗氣 B MgSO4溶液 Fe2 SO4 3 加入足量 MgO 充分反應 過濾 C 一氯甲烷 甲烷 通入適量氯氣 光照 D 葡萄糖溶液 蔗糖 加入適量稀硫酸 水浴加熱 解析 CO 2和 CO 都不能與飽和碳酸氫鈉溶液反應 A 錯誤 Fe 3 可發(fā)生水解 加入 MgO 發(fā)生反應 MgO 與 H 反 應 使 Fe3 的水解平衡正向移動 最終可生成 Fe OH 3沉淀 因此 可除去 Fe3 且不引入新的雜質 B 正確 甲烷與氯氣反應可生成多種產物 從而引入新雜質 且氯氣的量也不易控制 C 錯誤 蔗糖水解 生成葡萄糖和果糖 引入新雜質 稀硫酸作為催化劑 最終也成為雜質 D 錯誤 答案 B 7 2018 屆廈門質檢 下列實驗操作不能達到實驗目的的是 選項 實驗目的 實驗操作 A 除去蛋白質溶液中混有的 NH 4 2SO4 將混合物裝入半透膜袋 并放入流動的 蒸餾水中 B 除去 Mg 粉中混有的 Al 粉 加入足量 NaOH 溶液 過濾 洗滌 干燥 C 用苯萃取溴水中的 Br2 先從分液漏斗下口放出水層 再從上口 倒出有機層 D 測定 NaClO 溶液的 pH 用玻璃棒蘸取溶液滴在 pH 試紙上 與標 準比色卡對照 答案 D 8 2018 屆陜西師大附中模擬 硫酰氯 SO 2Cl2 可用作有機化學的氯化劑 在藥物和染料的制取中也有重要 作用 某化學學習小組擬用干燥的氯氣和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯 實驗裝置如圖所示 部分 夾持裝置未畫出 已知 SO 2 g Cl 2 g SO2Cl2 l H 97 3 kJ mol 1 硫酰氯通常條件下為無色液體 熔點 是 54 1 沸點是 69 1 在潮濕空氣中 發(fā)煙 100 以上開始分解 生成二氧化硫和氯氣 長期放 置也會發(fā)生分解 回答下列問題 1 盛放活性炭的儀器名稱是 丙中冷凝水的入口是 填 a 或 b 如何控制反應 物比例相等 2 戊裝置上方分液漏斗中最好選用下列 試劑 填序號 a 蒸餾水 B 飽和食鹽水 c 濃氫氧化鈉溶液 D 6 0 mol L 鹽酸 3 若缺少裝置乙和丁 均盛放濃硫酸 潮濕氯氣和二氧化硫發(fā)生反應的化學方程式是 4 氯磺酸 ClSO 3H 加熱分解 也能制得硫酰氯 2ClSO 3H SO2Cl2 H 2SO4 分離兩種產物的方法是 填序號 a 重結晶 B 過濾 c 蒸餾 D 萃取 5 長期儲存的硫酰氯會發(fā)黃 可能的原因是 使用必要文字和相關方 程式加以解釋 6 若反應中消耗的氯氣體積為 896 mL 標準狀況下 最后經過分離提純得到 4 05 g 純凈的硫酰氯 則硫 酰氯的產率為 為提高本實驗中硫酰氯的產率 在實驗操作中需要注意的事項有 填序 號 先通冷凝水 再通氣 控制氣流速率 宜慢不宜快 若丙裝置發(fā)燙 可適當降溫 加熱丙裝置 答案 1 三頸燒瓶 a 使乙 丁導管口產生氣泡的速率相等 2 b 3 Cl 2 SO 2 2H 2O 2HCl H 2SO4 4 c 5 SO2Cl2 SO2 Cl 2 分解產生少量的氯氣 溶解在其中 6 75 解析 1 盛放活性炭的儀器為三頸燒瓶 丙中冷凝水應該遵循 下進上出 即入口是 a 控制反應物比 例相等 可以通過調節(jié)乙 丁導管口產生氣泡的速率 使產生氣泡的速率相等 2 戊裝置通過打開分液漏斗活塞使液體進入集氣瓶 將 Cl2趕入丙裝置中 故分液漏斗中最好盛放飽和食 鹽水 以減少 Cl2的損失 故選 b 3 潮濕氯氣和二氧化硫發(fā)生反應生成 HCl 和 H2SO4 反應的化學方程式為 Cl2 SO 2 2H 2O 2HCl H 2SO4 4 氯磺酸 ClSO 3H 加熱分解 也能制得硫酰氯 還生成硫酸 硫酰氯通常條件下為無色液體 熔點為 54 1 沸點為 69 1 而硫酸沸點高 則分離兩種產物的方法是蒸餾 5 硫酰氯通常條件下為無色液體 長期放置也發(fā)生分解 分解生成的氯氣溶于其中使硫酰氯發(fā)黃 反應 的化學方程式為 SO2Cl2 SO2 Cl 2 9 南平市 2018 屆高三第一次綜合質量檢查 單晶硅是信息產業(yè)中重要的基礎材料 通常用碳在高溫下 還原二氧化硅制得粗硅 含鐵 鋁 硼 磷等雜質 粗硅與氯氣反應生成四氯化硅 反應溫度 450 500 四氯化硅經提純后用氫氣還原可得高純硅 氯氣的制取 1 實驗室用 MnO2和濃鹽酸制取氯氣 若要制得干燥 純凈的氯氣 所需裝置的接口連接順序是 填 小寫字母 2 寫出實驗室制取氯氣的離子方程式 3 裝置 A 中恒壓分液漏斗 M 與常用分液漏斗相比 其優(yōu)點是 裝置 D 的作用是 將上述方法制取的氯氣通入下圖裝置中可以制得四氯化硅 資料 a 四氯化硅遇水極易水解 b 硼 鋁 鐵 磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物 c 有關物質的熔沸點見下表 4 裝置 f 中盛放的藥品是 h 瓶中左邊用粗導管導出物質的目的是 5 從 b 瓶得到的液體中蒸餾出 SiCl4 所需用到的儀器是 A 容量瓶 B 溫度計 C 冷凝管 D 分液漏斗 6 為了分析殘留物中鐵元素的含量 先將殘留物預處理 使鐵元素還原成 Fe2 再用 KMnO4標準溶液在 酸性條件下進行氧化還原滴定 反應的離子方程式是 5Fe 2 MnO 4 8H 5Fe3 Mn 2 4H 2O 某同學 稱取 5 000 g 殘留物 經預處理后在容量瓶中配制成 100 mL 溶液 移取 25 00 mL 試樣溶液 用 1 000 10 2 mol L 1 KMnO4標準溶液滴定 達到滴定終點時 消耗標準溶液 20 00mL 滴定終點的現象是 殘留物中鐵元素的質量分數是 答案 1 aedih 2 MnO 2 4H 2Cl Mn2 Cl 2 2H 2O 3 平衡氣壓 使液體順利流下 除去 氯氣中的 HCl 氣體 4 堿石灰 防止導管堵塞 5 BC 6 溶液變?yōu)榧t色 且半分鐘內不褪色 或淺紫 色等 4 48 4 四氯化硅遇水極易水解 裝置 f 中盛放的藥品可以是堿石灰 防止外界空氣中的水蒸氣進入 h 根據 表格數據 四氯化硅沸點較低 容易凝華 h 瓶中左邊用粗導管導出物質 可以防止導管堵塞 5 從 b 瓶得到的液體中蒸餾出 SiCl4 所需用到的儀器有溫度計 冷凝管 蒸餾燒瓶 酒精燈等 故選 BC 10 四氯化鈦 TiCl 4 是制取航天航空工業(yè)材料 鈦合金的重要原料 實驗室以 TiO2和 CCl4為原料制取 液態(tài) TiCl4的裝置如圖所示 部分夾持裝置省略 已知 制取 TiCl4的反應原理為 TiO2 s CCl 4 g TiCl4 g CO 2 g 有關物質的性 質如下表 物質 熔點 沸點 其他 CCl4 23 76 與 TiCl4互溶 TiCl4 25 136 遇潮濕空氣產生白霧 在 550 時能被氧氣氧化 請回答下列問題 1 儀器 N 的名稱是 儀器 A 中盛裝的試劑是 2 檢查裝置氣密性的方法是 反應前通入 N2的目的是 3 裝置 B 中熱水的作用是 4 欲分離 D 中的液態(tài)混合物 所采用操作的名稱是 5 TiCl4還可由 TiO2 焦炭和氯氣在加熱條件下反應制得 同時有氣體生成 請設計實驗方案探究氣體中 是否同時含有 CO 和 CO2兩種氣體 答案 1 圓底燒瓶 堿石灰 或其他合理答案 2 關閉止水夾 K 在裝置 E 中加入水浸沒長導管下端 在 水槽 M 中加入熱水 裝置 E 的長導管口有氣泡產生 移去水槽 M 一段時間后 導管中形成一段水柱 則 說明裝置氣密性良好 或其他合理答案 排除裝置中的空氣 保證反應在無氧無水環(huán)境下進行 3 使 CCl4 汽化 4 蒸餾 5 將氣體先通過澄清石灰水 若石灰水變渾濁再通過足量 NaOH 溶液 干燥后再通入裝有 灼熱 CuO 的玻璃管中 若澄清石灰水變渾濁且玻璃管中有紅色固體生成 則氣體中同時含有 CO 與 CO2兩種 氣體 或其他合理答案 11 某工廠從廢含鎳有機催化劑中回收鎳的工藝流程如圖所示 已知廢催化劑中含有 Ni 70 0 及一定量的 Al Fe SiO 2和有機物 鎳及其化合物的化學性質與鐵的類似 但 Ni2 的性質較穩(wěn)定 已知 部分陽離子以氫氧化物的形式完全沉淀時的 pH 如下表所示 沉淀物 Al OH 3 Fe OH 3 Fe OH 2 Ni OH 2 pH 5 2 3 2 9 7 9 2 回答下列問題 1 濾渣 a 的成分是 用乙醇洗滌廢催化劑的目的是 從廢渣中回收乙醇 的方法是 2 為提高酸浸速率 可采取的措施有 答一條即可 3 硫酸酸浸后所得濾液 A 中可能含有的金屬離子是 向其中加入 H2O2的目的是 反應的離子方程式為 4 利用化學鍍 待鍍件直接置于含有鍍層金屬的化合物的溶液中 可以在金屬 塑料 陶瓷等物品表面鍍 上一層金屬鎳或鉻等金屬 與電鍍相比 化學鍍的最大優(yōu)點是 5 濾液 C 進行如下所示處理可以制得 NiSO4 7H2O 濾液 C 溶液 D NiSO4 7H2O 調 pH 3 操 作 X 操作 X 的名稱是 產品晶體中有時會混有少量綠礬 FeSO 4 7H2O 可能是由于生產過程中 導致 Fe2 未被完全氧 化 NiSO 4在強堿溶液中用 NaClO 氧化 可制得堿性鎳鎘電池電極材料 NiOOH 該反應的離子方程式是 答案 1 SiO 2 溶解 除去有機物 蒸餾 2 將廢催化劑粉碎或適當地提高硫酸的濃度 浸泡時的溫度 3 Al3 Fe 2 Ni 2 加入 H2O2的目的是將 Fe2 氧化為 Fe3 有利于分離 2Fe2 2H H 2O2 2Fe3 2H 2O 4 不消耗電能 節(jié)約能源 5 蒸發(fā)結晶 H 2O2的用量不足 或 H2O2失 效 2Ni 2 ClO 4OH 2NiOOH Cl H 2O 解析 1 用乙醇洗滌的目的是溶解并除去有機物雜質 利用蒸餾的方法可將乙醇與其他有機物分離開 只有 SiO2不與硫酸反應 故濾渣 a 的成分是 SiO2 2 將廢催化劑粉碎或適當地提高硫酸的濃度 浸泡時的溫度均可提高酸浸速率 3 依據分析可知濾液 A 中可能含有的金屬離子是 Al3 Fe 2 Ni 2 加入 H2O2的目的是將 Fe2 氧化為 Fe3 有利于分離 反應離子方程式為 2Fe 2 2H H 2O2 2Fe3 2H 2O 由表中數據及流程圖知 加 入試劑 X 的目的是將鎳轉化為 Ni OH 2 故 X 是堿類物質 X 可以為 NaOH