Question

【題目】I.現(xiàn)有一瓶無色澄清溶液，可能由Na+、K+、NH4+、Fe2+、SO42-、I-、CO32-、Cl-、SO32-、MnO4-中的幾種組成，請(qǐng)根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象回答下列問題：

步驟一：取適量待測(cè)液，加入NaOH溶液并加熱，得到溶液A，并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體；

步驟二：向溶液A中加入足量稀鹽酸和BaCl2溶液，得到溶液B、白色沉淀及有刺激性氣味的氣體；

步驟三：向溶液B中通入適量Cl2，得到黃褐色溶液C。

(1)下列有關(guān)該溶液說法正確的是________________(填字母)。

A 一定存在SO42-、I-、NH4+、SO32- B 一定不存在Fe2+、CO32-、MnO4-

C 可能存在CO32-、Cl-、Na+、K+、 D 可用AgNO3溶液確認(rèn)原溶液中是否存在Cl-

(2)步驟三得到黃褐色溶液的離子方程式是____________________。

(3)若向原溶液中先加入足量的鹽酸，再加入足量的______________(填化學(xué)式)并加熱，也能得出步驟一、步驟二相同的結(jié)論。

(4)對(duì)于溶液中還可能存在的陽(yáng)離子，確認(rèn)其存在的實(shí)驗(yàn)方法是__________________。

II.用一定質(zhì)量的銅片和25.0 mL 18.0 mol·L－1的濃硫酸在加熱條件充分反應(yīng)，最終銅片與硫酸均有剩余。假定反應(yīng)前后溶液的體積不變，設(shè)剩余硫酸的濃度為d mol·L－1，現(xiàn)向反應(yīng)后溶液中緩慢加入硝酸鉀固體，充分?jǐn)嚢柚钡绞Ｓ嚆~片恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)消耗硝酸鉀____________mol(用含d的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】AC Cl2+2I-=I2+2Cl- Ba(OH)2 通過焰色反應(yīng)，若呈現(xiàn)黃色，則含有Na+；透過藍(lán)色鈷玻璃片觀察焰色反應(yīng)，若呈現(xiàn)紫色則含有K+ d/80或0.0125d 、1.25×10-2d

【解析】

因?yàn)槿芤菏?/span>“無色”的，所以溶液 中沒有Fe2+、MnO4-；加入NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生的刺激性氣味的氣體應(yīng)是NH3，說明原溶液中有NH4+；加入足量的稀鹽酸，首先將過量的NaOH中和掉，白色沉淀B為不溶于酸的BaSO4沉淀，說明原溶液中含有SO42-；產(chǎn)生刺激性氣味的氣體應(yīng)是SO2，說明原溶液中含有SO32-；向溶液B中通入Cl2，得到的黃褐色溶液C中應(yīng)含有I2，說明原溶液中含有I-。綜合上述推斷，該瓶無色澄清溶液中，一定含有NH4+、SO42-、SO32-、I-，一定沒有Fe2+、MnO4-，可能含有Na+、K+、CO32-。

I．（1）A項(xiàng)正確，根據(jù)上述分析，所給四種離子一定存在；B項(xiàng)錯(cuò)誤，因所加稀鹽酸足量，所以無法證明CO32-是否存在；C項(xiàng)正確，所給四種離子無法判斷是否存在；D項(xiàng)錯(cuò)誤，因溶液中有I-、SO32-、SO42-(甚至可能含有的CO32-)均能與Ag+反應(yīng)生成白色沉淀，所以單用AgNO3溶液，無法檢測(cè)出溶液中是否有Cl-，至少要再加入過量的稀硝酸；

（2）步驟三中發(fā)生了氯氣與I-的反應(yīng)：Cl2+2I-=2Cl-+I2；

（3）步聚一和步驟二檢驗(yàn)出了NH4+和SO42-、SO32-，沒有檢測(cè)出CO32-；如先加入足量的鹽酸，可以通過產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，確認(rèn)SO32-的存在，并除去了SO32-和可能有的CO32-；要檢測(cè)NH4+，肯定需要OH-，要檢測(cè)SO42-，則需要Ba2+，所以選擇再加入的足量的試劑為Ba(OH)2溶液；

（4）中學(xué)中檢測(cè)Na+和K+的存在，通常是通過焰色反應(yīng)。如果焰色反應(yīng)呈黃色，說明溶液中有Na+，如果透過藍(lán)色鈷玻璃觀察到淺紫色，說明溶液中有K+。

II．剩余硫酸溶液中硫酸的物質(zhì)的量為0.025d mol，其H+的物質(zhì)的量為0.05mol。加入KNO3，剩余的銅片恰好完全反應(yīng)（此時(shí)溶液中的硫酸也恰好完全反應(yīng)，題目中最好能夠說明，不然無法計(jì)算）。此時(shí)相當(dāng)于溶液中有了硝酸，此時(shí)銅片繼續(xù)溶解，發(fā)生反應(yīng)：

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O

8 2

0.05d n(NO3-)

，解得n(NO3-)=mol，所以KNO3的物質(zhì)的量為mol。