2020年高考化学专题23物质的检验考点专练

专题23物质的检验1．下列有关离子(或物质)的检验及结论正确的是(　　)A．用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，则溶液中含有K＋B．向无色溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀出现，则溶液中含有SO42-C．用一束光照射氯化铁溶液和氢氧化铁胶体，都出现丁达尔现象D．向黄色溶液中加入淀粉，溶液变蓝色，则溶液中含有I2【答案】D2．下列实验结论正确的是A．某溶液加入苯，苯层显紫色，证明原溶液中存在I－B．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2+C．检验某溶液中是否含有SO42－时，为排除某些离子的干扰，可以先加稀盐酸将溶液酸化，无明显现象后再滴入氯化钡溶液，看是否生成白色沉淀D．一块表面打磨过的铝箔在酒精灯上加热至熔化，液态铝不会滴落，证明铝的熔点高于三氧化二铝【答案】C【解析】A.某溶液加入苯，苯层显紫色，证明原溶液中存在I2，不是I-，故A错误；B.能溶于盐酸的碳酸盐沉淀有很多，比如碳酸钙，碳酸镁，碳酸钡，不一定是钡离子，故B错误；C.检验某溶液中是否含有SO42－时，为排除某些离子的干扰，可以先加稀盐酸将溶液酸化，无明显现象后再滴入氯化钡溶液，看是否生成白色沉淀，故C正确；D.一块表面打磨过的铝箔在酒精灯上加热至熔化，液态铝不会滴落，证明三氧化二铝的熔点高于铝的熔点，故D错误。5．某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此无色混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是(　　)①肯定有SO2和NO　②肯定没有Cl2、O2和NO2　③可能有Cl2和O2　④肯定只有NOA．①②B．①③C．②④D．③④【答案】A6．8.34gFeSO4·7H2O(相对分子质量：278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示，下列说法正确的是A．温度为78℃时固体物质M的化学式为FeSO4·5H2OB．温度为159℃时固体N的化学式为FeSO4·2H2OC．取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时只得到一种无色气体生成D．在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O【答案】D【解析】A.温度为78℃时，固体质量为6.72g，其中m(FeSO4)=0.03mol×152g/mol=4.56g，m(H2O)=6.72g-4.56g=2.16g，n(H2O)==0.12mol，n(H2O)：n(FeSO4)=0.12mol:0.03mol=4:1，则M的化学式为FeSO4·4H2O，故A错误；B.温度为159℃时，固体N的质量为5.10g，其中m(FeSO4)=0.03mol×152g/mol=4.56g，m(H2O)=5.10g-4.56g=0.54g，n(H2O)==0.03mol，n(H2O)：n(FeSO4)=0.03mol:0.03mol=1:1，则N的化学式为FeSO4·H2O，故B错误；C.加热至633℃时，固体质量为2.40g，其中n(Fe)=n(FeSO4·7H2O)=0.03mol，m(Fe)=0.03mol×56g/mol=1.68g，则固体中m(O)=2.40g-1.68g=0.72g，n(O)==0.045mol，n(Fe)：n(O)=0.03mol:0.045mol=2:3，所以固体Q的化学式为Fe2O3，则由P的得到Q的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑+SO3↑，得到2种无色气体，故C错误；D.根据以上分析，N为FeSO4·H2O，P为FeSO4，在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O，故D正确。11．某溶液可能含有Cl－、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分，设计并完成了如下实验。由此可知原溶液中A．原溶液中c(Fe3+)＝0.1mol·L－1B．要确定原溶液中是否含有Fe2+，其操作如下：取少量原溶液于试管中，加KSCN溶液，再加入适量氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+C．SO42-、NH4+、Na+一定存在，CO32-、Al3+一定不存在D．溶液中至少有4种离子存在，其中Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.2mol·L－1【答案】D焰色反应为黄色，则溶液中存在钠离子，因为加入了氢氧化钠溶液，无法判断原溶液中是否含有钠离子；据电荷守恒，原溶液中一定有Cl－，物质的量至少为0.02mol×2+0.02mol-0.02mol×2=0.02mol，A.根据以上分析可以知道，原溶液中含有0.02mol铁元素，无法判断存在的是铁离子或者亚铁离子，故A错误；B.检验亚铁离子时，取少量原溶液于试管中，加KSCN溶液，此时溶液现象必须是无色，然后再加入适量氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+，否则如果加入硫氰化钾溶液后显示红色，则无法证明原溶液中是否含有亚铁离子，故B错误；14．无色的混合气体甲中可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100mL气体甲经过下图实验处理，结果得到酸性溶液，还有少量气体剩余，则气体甲的组成可能为(    )A．NH3、NO、CO2B．NH3、NO2、N2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2【答案】A15．某溶液中可能含有Na+、Ca2+、Fe2+、Cl-、CO32-、SiO32-、SO42-中的几种离子，为确定其组成，向该无色溶液中滴加过量的稀盐酸产生气体，并有沉淀生成，过滤后向滤液中加入过量的硝酸银溶液，有白色沉淀生成。下列关于该溶液的判断正确的是（）A．肯定含有Na+、Cl-、SiO32-B．肯定不含Ca2+C．不能确定是否含有Fe2+D．肯定含有SO42-、CO32-【答案】B【解析】A．由上述分析可知，溶液中一定含有Na+、CO32-、SiO32-，不能确定是否含Cl-，选项A错误；B．由上述分析可知，含CO32-、SiO32-，由离子共存可知，溶液中一定不含Ca2+，选项B正确；C．由上述分析可知，一定含CO32-、SiO32-，由离子共存可知，一定不含Fe2+，，选项C错误；D．过滤后向滤液中加入过量的硝酸银溶液，反应生成白色沉淀应为AgCl或硫酸银，不能确定是否含SO42-，选项D错误。20．有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种：H＋、NH4+、K＋、Mg2＋、Cu2＋、Al3＋、NO3-、CO32-、SO42-，现取三份100mL溶液进行如下实验：①第一份加入足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生。②第二份加入足量BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g。③第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图所示。根据上述实验，完成下列问题：（1）原溶液中一定不存在的离子是______________。（2）25～35段发生反应的离子方程式为__________。（3）35～40段发生反应的离子方程式为__________。（4）实验所加的NaOH的浓度为________。（5）原溶液中NO3-的物质的量为n(NO3-)，根据提供的图像和数据，试计算n(NO3-)的取值范围为________。【答案】Cu2＋、CO32-、H＋NH4+＋OH－===NH3·H2OAl（OH）3＋OH－===AlO2-+2H2O2mol·L－1n(NO3-)≥0.01mol③第三份逐滴滴加NaOH溶液，由图可知，开始加入氢氧化钠溶液时立即有沉淀生成，说明不含有H+；沉淀最大时，滴加氢氧化钠溶液，沉淀不溶解，说明含有铵根离子。继续加入氢氧化钠时沉淀部分溶解，最后溶液中仍然有沉淀，推断一定含有Mg2＋、Al3＋，Mg2＋、Al3＋和碳酸根离子不共存，所以溶液中一定不含碳酸根离子，含有硫酸根离子，结合图象以及电荷守恒解答。（1）硫酸钡的物质的量是6.99g÷233g/mol＝0.03mol，则每一份溶液中硫酸根的物质的量是0.03mol。根据图像可知与铵根离子反应的氢氧化钠是10mL，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是5mL，则沉淀铝离子消耗氢氧化钠是15mL，所以沉淀镁离子消耗氢氧化钠是25mL－15mL＝10mL。最终得到氢氧化镁沉淀是0.01mol，所以每一份溶液中镁离子是0.01mol，与镁离子反应的氢氧化钠是0.02mol，则氢氧化钠的浓度是0.02mol÷0.01L＝2mol/L，所以每一份溶液中铵根的物质的量是0.01L×2mol/L＝0.02mol，与氢氧化铝反应的氢氧化钠是2mol/L×0.005L＝0.01mol，则每一份溶液中铝离子是0.01mol。根据电荷守恒可知溶液中一定存在硝酸根离子，而钾离子不能确定，所以根据以上分析可知原溶液中一定不存在Cu2＋、CO32-、H＋。A.肯定不存在的离子是Fe3+、Cu2+、NH4+、SO42－、CO32－，故A正确；B.在滤液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液有白色沉淀产生，即为氯化银沉淀，但是在③中加入的氯水中含有氯离子，不能确定是否存在待测离子中的氯离子,故B正确；C.肯定存在的离子是SO32－、Br－,还有Na+、K+中的至少一种,故C错误；D.若步骤④用BaCl2溶液和盐酸的混合溶液,则硫酸根离子会和BaCl2溶液反应生成难溶物质硫酸钡,但是硫酸根一定是亚硫酸根离子被氧化来的,此时对溶液中离子的判断无影响,故D选项正确；本题答案为C。22．某固体中可能合有Na+、K+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-，将其配成100mL溶液。学生研究性学习小组为了确认其成分，设计并完成了如图所示实验：请回答下列问题：(1)配制100mL该溶液的过程中，“定容”操作正确的是________________。A．B．C．D.通过鉴定,该固体中一定存在的阳离子是_____________，一定不存在的阴离子是_____________。可能存在的离子是______________。实验过程生成气体的反应离子方程式为___________________(2)下列实验结论符合事实的是_____________。A.该固体中可能含有(NH4)2SO4、K2SO4、NaClB.该固体中可能含有(NH4)2SO4、KCl，一定不含NH4ClC.该固体中一定含有NH4Cl、K2SO4D.该固体中可能含有(NH4)2SO4、KCl【答案】【答题空1】B【答题空2】K+、NH4+【答题空3】CO32-、HCO3-【答题空4】Na＋、Cl-【答题空5】NH4++OH-NH3↑+H2O【答题空6】AD23．如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应)的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。（1）已知该实验反应的反应方程式为：Fe+H2OFe3O4+H2（请配平）____。（2）仪器a的名称是________。（3）某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，测量反应后生成气体的体积，计算铁粉的转化率。①该同学应该先点燃___(填“A”或“B”)处的酒精灯(或酒精喷灯)，测量气体体积不可以选用上图中___(填“甲”“乙”或“丙”)装置。②称取5.6g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为0.448L，则铁粉的转化率为___。（）（4）将硬质玻璃管中反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中，加入足量的盐酸溶解并过滤，为探究反应后溶液中可能的阳离子，小林同学进行如下实验，请你将下表补充完整： 步骤 现象 解释(用离子方程式表示) 结论 Ⅰ.取样，滴加KSCN溶液 溶液不变红色 ①Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O②____________ Ⅲ.反应后的溶液中阳离子为_______ Ⅱ.取样，滴加NaOH溶液 刚开始无明显现象，一段时间后先出现____色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为______色 ①____________②Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓③4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 【答案】3、4、1、4干燥管A甲15%Fe+2Fe3+＝3Fe2+白红褐OH－+H+＝H2OH＋、Fe2＋、Fe3＋（4）向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红色，溶液中不存在铁离子，这说明铁过量，生成的铁离子被铁还原生成亚铁离子，离子方程式为Fe+2Fe3+＝3Fe2+；取样，滴加NaOH溶液，刚开始无明显现象，说明盐酸过量，首先发生中和反应，方程式为OH—+H+＝H2O；根据离子方程式可知有氢氧化亚铁生成，又因为氢氧化亚铁易被氧化，所以实验现象是一段时间后先出现白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，根据以上分析可知反应后的溶液中阳离子为H＋、Fe2＋、Fe3＋。24．某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳的反应，涉及的反应有：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2.设计用如图所示仪器来制取氧气并测量氧气的体积．上图中的量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水．甲管有刻度(0～50mL)，供量气用，乙管可上下移动，以调节液面高低．实验可供选用的药品有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水．(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)：________________.(2)C装置中放入的反应物是________________________________________________．(3)装置A的作用是___________________________，装置B的作用是_______________．(4)为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意________和________(填写字母编号)．a．视线与凹液面最低处相平b．等待片刻，待乙管中液面不再上升时立刻读数c．读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平d．读数时不一定使甲、乙两管液面相平【答案】⑤③④⑥⑦②①⑧(其中⑥⑦顺序可对调)大理石和盐酸吸收混在氧气中未反应的CO2吸收混在CO2中的HClac（2）只有仪器C可以用来制取二氧化碳，制气原料应该采用大理石和盐酸，可在C中加止水夹，可控制反应的进行，故答案为：大理石和盐酸。（3）仪器C可以用来制取二氧化碳，此法制得的二氧化碳中会含有少量氯化氢，须通过装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶，以除去这些氯化氢，净化后的二氧化碳通过过氧化钠来制取氧气，为了除去生成的氧气中混有未反应的二氧化碳，可以使它们通过仪器A，故答案为：吸收氧气中未反应的二氧化碳；吸收中混有的HCl。（4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意：①读数时要调节E中甲乙的液面使其同一高度；②读数时视线要与凹液面最低处相平，故答案为：a、c。25．中华人民共和国国家标准(GB2760­2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L－1。某兴趣小组用题图装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定。(1)仪器A的名称是______________，水通入A的进口为________。（a/b）(2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为__。(3)除去C中过量的H2O2，然后用0.0900mol·L－1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题图中的________；若滴定终点时溶液的pH＝8.8，则选择的指示剂为________（酚酞/甲基橙）；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积________(填序号)(①＝10mL，②＝40mL，③<10mL，④>40mL)。(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO2含量为________g·L－1。(5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施_____________________。【答案】冷凝管(或冷凝器)bSO2＋H2O2=H2SO4③酚酞④0.24原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响