Question

【題目】I.取一定量的酸性KMnO4溶液依次進行下列實驗，有關(guān)現(xiàn)象記錄如下：①滴加適量H2O2，紫紅色褪去，并有氣泡產(chǎn)生；②再加入適量的PbO2固體，固體溶解，溶液又變?yōu)樽霞t色； ③最后通入足量的SO2氣體。請回答下列問題：

（1）KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由強到弱的順序為________；

（2）實驗③中的現(xiàn)象為_____；

（3）實驗①中反應(yīng)的離子方程式是_________________。

（4）要證明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，進行如下實驗操作時的最佳順序為___。

①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液

A.①③ B.③② C.③① D.①②③

Ⅱ.某工業(yè)廢水中僅含表中的離子中的5種（不考慮水的電離及離子的水解），且各種離子的物質(zhì)的量濃度相等，均為0.1mol/L。

陽離子	K+、Cu2+、Fe3+、 Al3+、Fe2+
陰離子

甲同學(xué)欲探究廢水的組成，進行了如下實驗：

①用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無紫色火焰（透過藍色鈷玻璃觀察）。

②取少量溶液，加入KSCN溶液無明顯變化。

③另取溶液加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，此時溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變。

④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

請推斷：

（1）③中加入少量鹽酸生成無色氣體的離子方程式是____________________。

（2）將③中紅棕色氣體（標況下）收集滿一試管然后倒扣入水中（假設(shè)溶質(zhì)不擴散），所得溶液的物質(zhì)的量濃度為___________mol/L（精確到千分位）。

（3）甲同學(xué)最終確定原溶液中所含離子是__________________。

Answer 1

【答案】PbO2＞KMnO4＞H2O2 溶液紫紅色褪去，有白色沉淀生成 2MnO4—＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O C 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 0.045 Fe2+、Cu2+ Cl-、NO3-、SO42-

【解析】

I.(1)實驗①說明H2O2能被KMnO4氧化，所以氧化性：KMnO4＞H2O2；實驗②說明Mn2+能與PbO2反應(yīng)生成KMnO4，得出氧化性：PbO2＞KMnO4，綜上得出，氧化性順序是：PbO2＞KMnO4＞H2O2，故答案為：PbO2＞KMnO4＞H2O2；

(2)實驗③中SO2還原性較強，能使酸性KMnO4褪色，SO2被氧化為H2SO4，H2SO4和Pb2+反應(yīng)生成PbSO4白色沉淀，故答案為：溶液紫紅色褪去，有白色沉淀生成；

(3)實驗①是H2O2被KMnO4氧化生成氧氣以及錳離子的過程，即2MnO42-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O，故答案為：2MnO2+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O；

(4)證明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，先加KSCN溶液無現(xiàn)象，排除鐵離子，再加氯水觀察是否為血紅色，實驗操作時的最佳順序為③加少量KSCN溶液、①加入足量氯水，若溶液先無現(xiàn)象，后為血紅色，則含亞鐵離子，故答案為：C；

Ⅱ．①用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無紫色火焰(透過藍色鈷玻璃觀察)，說明沒有K+；

②取少量溶液，加入KSCN溶液無明顯變化，說明沒有Fe3+；

③另取溶液加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，此時溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變，說明 Fe2+與NO3-和H+反應(yīng)生成NO，即溶液中有Fe2+、NO3-，加鹽酸溶液中陰離子種類不變，說明原溶液中有Cl-，加鹽酸溶液依然澄清，說明沒有SiO32-；

④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，說明有SO42-；

(1)③中加入少量鹽酸生成無色氣體，是Fe2+與NO3-和H+反應(yīng)生成NO，其離子方程式：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O，故答案為：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O；

(2)標準狀況下，將一充滿NO2氣體的試管，倒扣于水中，3NO2 + H2O =2HNO3 + NO，至液面不再升高時，得到硝酸溶液，設(shè)試管體積為VL，最終試管中所得溶液的濃度為=0.045mol/L，故答案為：0.045；

(3)由以上推斷可知溶液中陰離子為 Cl-、NO3-、SO42-，且各為0.1mol/L，已經(jīng)推斷出的陽離子是Fe2+，其濃度為0.1mol/L，由電荷守恒可知溶液中還有一種+2價陽離子，所以還有Cu2+，所以甲同學(xué)最終確定原溶液中所含陽離子是：Fe2+、Cu2+；陰離子是：Cl-、NO3-、SO42-，故答案為：Fe2+、Cu2+；Cl-、NO3-、SO42-。