Question

2012年3月22日是第二十屆“世界水日”，保護(hù)水資源，從我做起!
(1)C1O₂和C1₂(還原產(chǎn)物都為Cl^一)是生活中常用的消毒劑。當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的兩種物質(zhì)時(shí)，C1O₂的消毒效率是C1₂的             倍。
(2)自來水廠常用高鐵酸鈉(Na₂FeO₄，強(qiáng)氧化劑)改善水質(zhì)。簡(jiǎn)述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時(shí)又起到凈水作用的原理：                    。
(3)某無色廢水中可能含有Fe³⁺、A1³⁺、Mg²⁺、Na⁺、NO₃^-、CO₃^2一、SO₄^2-離子中的幾種，為分析其成分，分別取廢水樣品100 mL，進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，其操作和有關(guān)現(xiàn)象如圖所示：

請(qǐng)根據(jù)上圖回答下列問題：
①實(shí)驗(yàn)中需配制1．0 mol／L的NaOH溶液80 ml，所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管，還缺少的儀器為                                                。
②實(shí)驗(yàn)③中沉淀量由A→B過程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                              。
③試確定NO₃^-是否存在?     (填“存在”“不存在”或“不確定”)，若存在，試計(jì)算c(NO₃^-)   (若不存在，此問不必作答)。

Answer 1

（1）2.5 （2）FeO₄^2-有強(qiáng)的氧化性，能殺菌消毒，本身被還原為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì)，達(dá)到凈水的目的  （3）①100ml容量瓶 ②Al（OH）₃+OH^-＝AlO₂^-+2H₂O
③存在；0.15mol/L

解析試題分析：（1）ClO₂和Cl₂的還原產(chǎn)物都為Cl^-，每摩爾Cl₂得到2mol電子，而每摩爾ClO₂得到5mol電子，則所需Cl₂的物質(zhì)的量是ClO₂的2.5倍；
（2）高鐵酸鈉具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒，還原生成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì)，可用來除去水中的懸浮物，達(dá)到凈水的目的；
（3）①配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟所需儀器：玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管、100mL容量瓶；故答案為：100mL容量瓶；
②實(shí)驗(yàn)③中A→B過程是Al（OH）₃與OH^-發(fā)生反應(yīng)，其方程式為：Al（OH）₃+OH^-＝AlO₂^-+2H₂O；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)①確定無Na⁺，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②確定有SO₄^2-，根據(jù)實(shí)驗(yàn)③確定有Al³⁺無Fe²⁺，因?yàn)镃O₃^2-與Al³⁺不能共存，所以無CO₃^2-；故溶液中存在的離子為：Al³⁺、SO₄^2-，已知硫酸鋇沉淀為2.33g，則n（SO₄^2-）=2.33g÷233g/mol＝0.01mol， 根據(jù)圖象可知與Al（OH）₃的OH^-為：n（OH^-）=0.005mol，
Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O        Fe²⁺+2OH^-＝Fe（OH）₂↓  
n（Al³⁺ 0.005mol                  n（Fe²⁺）    0.035-3n（Al³⁺）
所以n（Al³⁺）=0.005mol，n（Fe²⁺）=0.01mol
因此溶液中Fe²⁺和Al³⁺所帶正電荷與SO₄^2-所帶負(fù)電荷不相等，所以存在NO₃^-
設(shè)NO₃^-物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)電荷守恒得：3n（Al³⁺）+2n（Fe²⁺）=2n（SO₄^2-）+n（NO₃^-）
即n（NO₃^-）=0.015mol，所以c（NO₃^-）═0.015mol÷0.1L＝0.15mol/L。
考點(diǎn)：考查常見離子檢驗(yàn)，現(xiàn)象的判斷和有關(guān)計(jì)算