Question

2013年1月全國近二十個(gè)省區(qū)市遭遇霧霾天氣，霧霾天氣影響著人們的生活和生命安全．二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項(xiàng)是霧霾的主要組成．大氣中硫、氮的氧化物還是形成酸雨的主要物質(zhì)．據(jù)測(cè)定某地酸雨pH最低達(dá)到pH=4，酸雨中還可能含有下列離子：Na⁺、Ba²⁺、NH⁺₄、A1³⁺、Cl^-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO^-₃等．某研究小組取該地一定量的酸雨，濃縮10⁴倍后將所得澄清試液分成4份，每份各l0mL，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)

試樣	所加試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及測(cè)定數(shù)值
第一份試液	滴加適量的淀粉KI溶液	溶液呈藍(lán)色
第二份試液	滴加過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液	白色沉淀0.932g
第三份試液	滴加0.01mol/LNaOH溶液體積V，與生成沉淀的關(guān)系，如右圖
第四份試液	滴加過量的AgNO3	白色沉淀1.535g

請(qǐng)回答下列問題：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷該酸雨中肯定不存在的離子是：

 

．不能確定的離子是：

 

_．若要確定是否含有該離子，簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法是

 

．
（2）寫出下列反應(yīng)的離子方程式
①試液中滴加淀粉KI溶液時(shí)：

 

．
②第三份試液滴加NaOH溶液過程中的AB段：

 

．
（3）經(jīng)測(cè)定結(jié)果分析，某地酸雨中含有的部分離子濃度：C（Cl³⁺）=

 

mol/L  c（Al³⁺）=

 

mol/L
（4）常溫下Al（OH）₃的Ksp=2.0×10^-33，當(dāng)該地酸雨中的Al³⁺開始沉淀時(shí)的pH至少達(dá)到

 

（忽略加入堿時(shí)溶液體積發(fā)生的變化）．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陰離子的檢驗(yàn),常見陽離子的檢驗(yàn)

專題：

分析：滴加適量的淀粉KI溶液，呈藍(lán)色，說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-，一定不含Ba²⁺，滴加NaOH溶液AB段無沉淀生成，故一定含有NH₄⁺，加入氫氧化鈉溶液，有沉淀產(chǎn)生，直至消失，一定含Al³⁺，白色沉淀0.932g可知硫酸根的物質(zhì)的量為0.004mol；0.004mol硫酸銀的質(zhì)量為0.004mol×312g/mol=1.248g，滴加過量的AgNO₃有白色沉淀1.535g，說明有氯離子，而鈉離子的存在與否不能判斷．

解答： 解：（1）該酸雨中肯定不存在的離子是SO₃^2-、Ba²⁺；不能確定的離子是Na⁺；鈉離子的存在可用焰色反應(yīng)判斷，故答案為：SO₃^2-、Ba²⁺；Na⁺；焰色反應(yīng)；
（2）硝酸氧化碘離子的離子方程式為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；AB段是銨根與氫氧根反應(yīng)生成氨氣：NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，故答案為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O；
（3）白色沉淀0.932g可知硫酸根的物質(zhì)的量為0.004mol；0.004mol硫酸銀的質(zhì)量為0.004mol×312g/mol=1.248g．
氯化銀的質(zhì)量為1.535g-1.248g=0.287g，物質(zhì)的量為

0.287g

143.5g/mol

=2×10^-3mol；n（Cl^-）=

2×10-3mol

104

=2×10^-7mol，c（Cl^-）=

2×10 -7mol

0.01L

=2×10^-5mol/L；
根據(jù)圖知沉淀的最大量為2×10^-4mol，n（Cl^-）=

2×10-4mol

104

=2×10^-8mol，c（Al³⁺）=

2×10-8mol

0.01L

=2×10^-6mol/L，故答案為：2×10^-5；2×10^-6；
（4）設(shè)溶液的pH為X，氫氧根的濃度為10^X-14，Ksp=2.0×10^-33=2×10^-6mol/L×（10^X-14）³，
解得X=5，故答案為：5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，涉及離子檢驗(yàn)和離子共存方面的知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)、計(jì)算能力的綜合考查，題目難度不大．