Question

【題目】2014年3月22日是第二十二屆“世界水日”，保護(hù)水資，從我做起！

(1)ClO2和Cl2（還原產(chǎn)物都為Cl－）是生活中常用的消毒劑。當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的兩種物質(zhì)時，ClO2的消毒效率是Cl2的_______倍。

(2)煉金廢水中含有絡(luò)離子[Au(CN)2]＋，與弱電解質(zhì)碳酸的電離方式相似，[Au(CN)2]＋也存在著兩步電離，其電離出CN－有毒，CN－與H＋結(jié)合生成毒性更強(qiáng)的HCN。[Au(CN)2]＋的一級電離方程式：__________________________；在堿性條件下NaClO將廢水中的CN－氧化成CO和N2，其反應(yīng)的離子方程式為： _______________________________________________ 。

(3)某無色廢水中可能含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3－、CO32－、SO42－離子中的幾種，為分析其成分，分別取廢水樣品100mL，進(jìn)行了三組實(shí)驗，其操作和有關(guān)現(xiàn)象如下圖所示：

請根據(jù)上圖回答下列問題：

①實(shí)驗中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管，還缺少的儀器為________________。

②實(shí)驗③中沉淀量由A→B過程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。

③試確定NO3－是否存在？_________________（填“存在”、“不存在”或“不確定”），若存在，試計算c(NO3-)_________________（若不存在，此問不必作答）。

Answer 1

【答案】2.5 [Au(CN)2]＋ [Au(CN)]2＋＋CN－ 5ClO－＋2CN－＋2OH－=2CO32-＋N2↑＋5Cl－＋H2O 100mL容量瓶 Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O 存在 c(NO3-) =0.15 mol/L

【解析】

(1)設(shè)ClO2和Cl2（還原產(chǎn)物都為Cl－都為1mol，則二者得電子的物質(zhì)的量分別為5mol、2mol，從而可求出ClO2的消毒效率是Cl2的倍數(shù)。

(2) [Au(CN)2]＋的一級電離產(chǎn)物為[Au(CN)]2＋、CN－；在堿性條件下NaClO將廢水中的CN－氧化成CO和N2，則自身被還原為Cl-，由此可寫出其反應(yīng)的離子方程式。

(3)①實(shí)驗中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管，還缺少的儀器為100mL容量瓶。

②實(shí)驗③中沉淀量由A→B過程中所發(fā)生反應(yīng)為Al(OH)3與OH－的反應(yīng)。

③廢水無色，則排除Fe3+，由坐標(biāo)圖象，可確定廢水中含有Al3+、Mg2+，則不含有CO32－；由廢水中加入BaCl2，生成2.33g白色沉淀，可確定廢水中含有SO42－；焰色反應(yīng)實(shí)驗，火焰為無色，則廢水中不含有Na+。采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，可求出n(SO42－)=，由反應(yīng)Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，可求出n[Al(OH)3]= n(Al3+)=0.04mol-0.035mol

=0.005mol；n[Mg(OH)2]= n(Mg2+)=。利用電荷守恒，可求出n(NO3－)，從而確定NO3－是否存在。

(1)設(shè)ClO2和Cl2（還原產(chǎn)物都為Cl－都為1mol，則二者得電子的物質(zhì)的量分別為5mol、2mol，從而可求出ClO2的消毒效率是Cl2的倍數(shù)為=2.5。答案為：2.5；

(2) [Au(CN)2]＋的一級電離產(chǎn)物為[Au(CN)]2＋、CN－，電離方程式為[Au(CN)2]＋ [Au(CN)]2＋＋CN－；在堿性條件下NaClO將廢水中的CN－氧化成CO和N2，則自身被還原為Cl-，由此可寫出其反應(yīng)的離子方程式為5ClO－＋2CN－＋2OH－=2CO32-＋N2↑＋5Cl－＋H2O。答案為：[Au(CN)2]＋ [Au(CN)]2＋＋CN－；5ClO－＋2CN－＋2OH－=2CO32-＋N2↑＋5Cl－＋H2O；

(3)①實(shí)驗中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管，還缺少的儀器為100mL容量瓶。答案為：100mL容量瓶；

②實(shí)驗③中沉淀量由A→B過程中所發(fā)生反應(yīng)為Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O。答案為：Al(OH)3＋－=AlO2－＋2H2O；

③廢水無色，則排除Fe3+，由坐標(biāo)圖象，可確定廢水中含有Al3+、Mg2+，則不含有CO32－；由廢水中加入BaCl2，生成2.33g白色沉淀，可確定廢水中含有SO42－；焰色反應(yīng)實(shí)驗，火焰為無色，則廢水中不含有Na+。采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，可求出n(SO42－)=，由反應(yīng)Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，可求出n[Al(OH)3]= n(Al3+)=0.04mol-0.035mol

=0.005mol；n[Mg(OH)2]= n(Mg2+)=。利用電荷守恒，可求出n(NO3－)= 2n(Mg2+)+3n(Al3+)-2n(SO42－)=0.015mol，c(NO3－)== 0.15 mol/L，從而確定NO3－存在。答案為：存在；0.15 mol/L。