Question

按要求填寫下列空白．
（1）高嶺石一種硅酸鹽礦物，其化學式為Al₄Si₄O₁₀（OH）₈，用氧化物的形式表示為

 

．
（2）除去下列物質中所含雜質（括號內為雜質），寫出除去雜質的試劑．
①Fe₂O₃（Al₂O₃）

 

       ②NO（NO₂）

 

③SO₂ （HCl）

 

       ④FeCl₂ （FeCl₃）

 

（3）為鑒定硅產品中是否含有微量鐵單質，將硅產品用稀鹽酸溶解，取上層清液后需要加入的試劑是

 

（填字母代號）
a．氯水     b．NaOH溶液     c．KSCN溶液     d．Na₂SO₃溶液
（4）取A、B兩份物質的量濃度相等的NaOH溶液，體積均為50mL，分別向其中通入一定量的CO₂ 后，再分別稀釋為100mL．在稀釋后的溶液中分別逐滴加入0.1mol?L^-1 的鹽酸，產生的CO₂的體積（標準狀況）與所加鹽酸的體積關系如圖所示：
①A曲線表明，原NaOH溶液通入CO₂后，所得溶液中的溶質的化學式為

 

②B曲線表明，原NaOH溶液通入CO₂后，所得溶液中的溶質的化學式為

 

③原NaOH溶液的物質的量濃度是

 

mol/L．

Answer 1

分析：（1）根據化學式改寫成相應的氧化物得形式，按照活潑金屬氧化物?較活潑金屬氧化物?SiO₂?H₂O得順序來書寫，并要遵守原子守恒來分析解答；
（2）①Al₂O₃是兩性氧化物，具有兩性氧化物的通性，溶于強酸強堿；②根據一氧化氮、二氧化氮的性質分析；③氯化氫能與飽和NaHSO₃溶液反應，二氧化硫和亞硫酸氫鈉溶液不反應；④鐵粉能與FeCl₃反應生成FeCl₂，鐵粉不能與FeCl₂反應；
（3）取少量產品于試管中加鹽酸溶解，再滴加氯水和KSCN（aq），若出現紅色說明含Fe，若不出現紅色說明不含Fe；
（4）①當生成CO₂氣體時，發生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于A溶液來說，滴加鹽酸60mL時沒有氣體生成，可能發生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，根據消耗鹽酸體積相對大小確定所得溶液中的溶質；
②逐滴加入0.1mol?L^-1 的鹽酸，生成CO₂氣體時，發生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于B溶液來說，滴加鹽酸25mL時沒有氣體生成，可能發生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，根據消耗鹽酸體積相對大小確定所得溶液中的溶質；
③先向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸，當二氧化碳氣體完全放出時，溶液的溶質是氯化鈉，該反應的實質是鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，根據鹽酸的物質的量計算氫氧化鈉的物質的量濃度．

解答：解：（1）鋁的氧化物為Al₂O₃，硅的氧化物為SiO₂，氫的氧化物為H₂O，則根據活潑金屬氧化物?較活潑金屬氧化物?SiO₂?H₂O得順序可知Al₄Si₄O₁₀（OH）₈可改成：2Al₂O₃?4SiO₂?4H₂O，
故答案為：2Al₂O₃?4SiO₂?4H₂O； 
（2）①Fe₂O₃不與氫氧化鈉溶液反應，而Al₂O₃能和氫氧化鈉溶液反應化學方程式：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O，則可用氫氧化鈉溶液除去Al₂O₃雜質，
故答案為：NaOH溶液；  
②二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮H₂O+3NO₂=2HNO₃+NO，一氧化氮和水不反應，所以可用水除去一氧化氮中的二氧化氮，
故答案為：H₂O；  
③氯化氫能與飽和NaHSO₃溶液反應生成二氧化硫、水和氯化鈉，二氧化硫和亞硫酸氫鈉溶液不反應，可用飽和NaHSO₃溶液除去二氧化硫中的氯化氫氣體，反應的離子方程式為HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O，
故答案為：飽和亞硫酸氫鈉溶液；  
④因鐵粉能與FeCl₃反應生成FeCl₂，鐵粉不能與FeCl₂反應，能除去雜質且沒有引入新的雜質，符合除雜原則，反應的離子方程式為2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，
故答案為：鐵粉；
（3）鐵能和酸反應生成亞鐵離子，亞鐵離子有還原性，亞鐵離子能被氯水氧化生成鐵離子，鐵離子遇硫氰化鉀溶液變紅色，所以可以用氯水和硫氰化鉀溶液檢驗鐵的存在，
故答案為：ac；
（4）①當生成CO₂氣體時，發生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于A溶液來說，滴加鹽酸60mL時沒有氣體生成，可能發生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積60mL遠遠大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說明原溶液中的溶質是氫氧化鈉和碳酸鈉，
故答案為：NaOH 和Na₂CO₃； 
②當生成CO₂氣體時，發生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于B溶液來說，滴加鹽酸25mL時沒有氣體生成，可能發生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積25mL小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說明原溶液中的溶質是碳酸鈉和碳酸氫鈉，
故答案為：Na₂CO₃和NaHCO₃；
③先向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸，當二氧化碳氣體完全放出時，溶液的溶質是氯化鈉，該反應的實質是鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，鹽酸和氫氧化鈉反應的物質的量之比為1：1，設氫氧化鈉的物質的量濃度為cmol/L，加入75ml鹽酸時二氧化碳的體積達最大，此時溶液為氯化鈉溶液．根據氯離子、鈉離子守恒，所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075L×0.1mol/L=7.5×10^-3mol，c（NaOH）=

n

v

=

7.5×10-3mol

0.05L

=0.15mol/L，
故答案為：0.15mol/L．

點評：本題比較綜合，考查了硅酸鹽礦物氧化物的表示形式、除雜問題、混合物的計算等有關知識，注意在解決除雜問題時，抓住除雜質的必需條件（加入的試劑只與雜質反應，反應后不能引入新的雜質），注意混合物的有關計算關鍵根據圖中鹽酸的體積計算出NaOH、CO₂的物質的量，判斷CO₂與NaOH反應過程，題目難度較大．