Question

8．大氣中SO₂和NO_x是形成酸雨的主要物質(zhì)．某地酸雨中可能含有下列離子：Na⁺、Mg²⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-和NO₂^-等．某研究小組取該地一定量的酸雨，濃縮后將所得試液分成4份，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：第一份滴加適量的淀粉KI溶液，呈藍(lán)色；第二份滴加用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀析出；第三份滴加NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；第四份加入足量硝酸酸化的AgNO₃溶液，有沉淀產(chǎn)生，靜置，在上層清液中滴加酸性KMnO₄溶液，不褪色．已知：K_sp（Ag₂SO₄）=1.20×10^-5
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該酸雨中肯定存在的離子有SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺；肯定不存在的離子有SO₃^2-、NO₂^-；SO₃^2-，說(shuō)明其不存在的理由：SO₃^2-具有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存；若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄溶液褪色．
（2）寫(xiě)出試液中滴加淀粉KI溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O．
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)該試液中是否存在Cl^-：取少量試液，滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液，靜置，取上層清液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則存在Cl^-．
（4）該研究小組為了探究NO參與的硫酸型酸雨的形成，在燒瓶中充入含有少量NO的SO₂氣體，慢慢通入O₂，該過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有2NO+O₂=2NO₂、NO₂+SO₂=SO₃+NO，再?lài)娚溥m量蒸餾水即得硫酸型酸雨．說(shuō)明NO的作用：催化劑．

Answer 1

分析 （1）滴加適量的淀粉KI溶液，呈藍(lán)色，說(shuō)明在該酸性溶液中有一種能將碘離子氧化為碘單質(zhì)的離子存在，而這樣的離子只有NO₃^-，故一定含有NO₃^-，就一定不會(huì)含有SO₃^2-，因?yàn)镾O₃^2-具有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存；滴加用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀析出，故一定含有SO₄^2-；滴加NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則有氨氣生成，故一定含有NH₄⁺；加入足量硝酸酸化的AgNO₃溶液，有沉淀產(chǎn)生，靜置，在上層清液中滴加酸性KMnO₄溶液，不褪色，一定不含NO₂^-，若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄褪色，而氯離子的存在與否不能判斷，根據(jù)離子共存的知識(shí)來(lái)確定溶液中的離子的存在與否；
（2）硝酸能將碘離子氧化，單質(zhì)碘能使淀粉KI溶液呈藍(lán)色來(lái)分析；
（3）根據(jù)氯離子的檢驗(yàn)方法：加硝酸酸化的硝酸銀后會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，但要排除硫酸根的干擾；
（4）一氧化氮具有還原性，很容易被氧氣氧化，二氧化氮能將二氧化硫氧化，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)書(shū)寫(xiě)方程式，根據(jù)一氧化氮在反應(yīng)中的特點(diǎn)來(lái)判斷所起到的作用．

解答 解：（1）滴加適量的淀粉KI溶液，呈藍(lán)色，說(shuō)明在該酸性溶液中有一種能將碘離子氧化為碘單質(zhì)的離子存在，而這樣的離子只有NO₃^-，故一定含有NO₃^-，就一定不會(huì)含有SO₃^2-，因?yàn)镾O₃^2-具有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存；滴加用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀析出，故一定含有SO₄^2-；滴加NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則有氨氣生成，故一定含有NH₄⁺；加入足量硝酸酸化的AgNO₃溶液，有沉淀產(chǎn)生，靜置，在上層清液中滴加酸性KMnO₄溶液，不褪色，一定不含NO₂^-，若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄褪色，而氯離子的存在與否不能判斷，因?yàn)榱蛩岣�已�?jīng)存在，
故答案為：SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺；SO₃^2-、NO₂^-；SO₃^2-具有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存；若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄溶液褪色；
（2）硝酸氧化碘離子的離子方程式為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O，故答案為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；
（3）氯離子的檢驗(yàn)方法：加硝酸酸化的硝酸銀后會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，但要排除硫酸根的干擾；
故答案為：取少量試液，滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液，靜置，取上層清液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則存在Cl^-；
（4）一氧化氮具有還原性，很容易被氧氣氧化，方程式為：2NO+O₂=2NO₂，二氧化氮能將二氧化硫氧化，方程式為NO₂+SO₂=SO₃+NO，整個(gè)過(guò)程一氧化氮的質(zhì)量沒(méi)有變化，故在反應(yīng)中作催化劑，
故答案為：2NO+O₂=2NO₂；NO₂+SO₂=SO₃+NO；催化劑．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)離子共存知識(shí)以及離子的檢驗(yàn)知識(shí)的考查，該題型是現(xiàn)在考試的熱點(diǎn)和難點(diǎn)．