Question

14．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⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-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)：第一份酸化后滴加適量的淀粉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)；第四份加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，有沉淀產(chǎn)生．已知：K_sp（Ag₂SO₄）=1.20×10^-5
請(qǐng)回答下列問題：
（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-、Fe²⁺，說(shuō)明其不存在的理由：SO₃^2-、Fe²⁺具有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存．
（2）寫出試液中滴加淀粉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，再噴射適量蒸餾水即得硫酸型酸雨．說(shuō)明NO的作用：催化劑．
（5）該研究小組為處理銀器表面的黑斑（Ag₂S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag₂S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用為做電解質(zhì)溶液，形成原電池，該過(guò)程的總反應(yīng)式為2Al+3Ag₂S+6H₂O═2Al（OH）₃↓+6Ag+3H₂S↑．

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-、Fe²⁺；因?yàn)镾O₃^2-、Fe²⁺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，由于存在SO₄^2-，則氯離子的存在與否不能判斷；
（2）硝酸根離子在酸性條件下將碘離子氧化成碘單質(zhì)；
（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）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)書寫方程式，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；
（5）為處理銀器表面的黑斑（Ag₂S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，該裝置構(gòu)成原電池，食鹽水作電解質(zhì)溶液，促進(jìn)溶液的導(dǎo)電性，根據(jù)題中信息寫出反應(yīng)方程式．

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-、Fe²⁺；因?yàn)镾O₃^2-、Fe²⁺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，由于存在SO₄^2-，則氯離子的存在與否不能判斷，
故答案為：SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺；SO₃^2-、Fe²⁺；SO₃^2-、Fe²⁺具有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存；
（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，操作方法為：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^-，
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；
（5）該裝置構(gòu)成原電池，氯化鈉溶液作電解質(zhì)溶液，促進(jìn)溶液的導(dǎo)電能力，反應(yīng)的總方程式為：2Al+3Ag₂S+6H₂O═2Al（OH）₃↓+6Ag+3H₂S↑，
故答案為：做電解質(zhì)溶液，形成原電池；2Al+3Ag₂S+6H₂O═2Al（OH）₃↓+6Ag+3H₂S↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，涉及離子推斷、離子方程式、化學(xué)方程式書寫等知識(shí)，明確常見離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．