Question

（1）在Na⁺濃度為0.9mol/L的某澄清溶液中，還可能含有表中的若干種離子：

陽離子	K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
陰離子	NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-

取該溶液100mL進行如下實驗（氣體體積在標準狀況下測定）：

序號	實驗內(nèi)容	實驗結果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀HCl	產(chǎn)生白色沉淀并放出1.12L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量	固體質(zhì)量為3.6g
Ⅲ	在Ⅱ的濾液中滴加BaC12溶液	無明顯現(xiàn)象

試回答下列問題：（1）實驗I能確定一定不存在的離子是

 

．
（2）實驗I中生成沉淀的離子方程式為

 

．
（3）通過實驗I、Ⅱ、Ⅲ和必要計算，填寫表中陰離子的濃度（能計算出的，填寫計算結果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”）

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol?L-1

（4）判斷K⁺是否存在，若存在求其最小濃度

 

，若不存在說明理由．
（5）Ⅰ溴被稱為海洋元素，向鹽鹵中通入氯氣可制得溴：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂，該反應被氧化的元素為

 

（寫元素符號）；若上述反應制得16g Br₂，則轉移的電子數(shù)目是

 

個．Ⅱ請按要求書寫化學方程式或離子方程式．
①小明運用化學實驗證明了久置于空氣中的亞硫酸鈉已變質(zhì)，請用化學方程式表示亞硫酸鈉變質(zhì)的原因

 

．
②FeSO₄溶液用稀H₂SO₄酸化，放置一段時間后略顯黃色，寫出變化過程的離子方程式

 

；然后向其中滴加KI-淀粉溶液變藍色，寫出變化過程的離子方程式

 

．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法

專題：

分析：由題意“溶液為澄清溶液”可知：溶液中含有的離子一定能夠大量共存；由實驗Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO₃^2-，其濃度為

1.12L 22.4L/mol

0.1L

=0.5mol/L，則一定沒有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO₃^2-，發(fā)生反應SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，硅酸加熱分解生成二氧化硅，固體質(zhì)量為23.6g為二氧化硅的質(zhì)量，根據(jù)硅原子守恒，SiO₃^2-的濃度為：

3.6g 60g/mol

0.1L

=0.6mol/L；
由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根據(jù)電荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）=2×0.5mol/L+2×0.6mol/L=2.2mol/L＞0.9mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其濃度至少為0.3mol/L，不能確定NO₃^-是否存在，據(jù)此進行解答（1）（2）（3）（4）；
（5）根據(jù)反應Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂，化合價升高的元素被氧化；此反應中，當有1mol溴生成時，轉移2mol電子，據(jù)此分析．
①亞硫酸鈉有強還原性，易被氧氣氧化；
②Fe²⁺在酸性環(huán)境下，易被氧化為Fe³⁺，滴加KI-淀粉溶液后，F(xiàn)e³⁺能將I^-氧化為單質(zhì)碘．

解答： 解：由題意“溶液為澄清溶液”可知：溶液中含有的離子一定能夠大量共存；由實驗Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO₃^2-，其濃度為

1.12L 22.4L/mol

0.1L

=0.5mol/L，則一定沒有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO₃^2-，發(fā)生反應SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，硅酸加熱分解生成二氧化硅，固體質(zhì)量為23.6g為二氧化硅的質(zhì)量，根據(jù)硅原子守恒，SiO₃^2-的濃度為：

3.6g 60g/mol

0.1L

=0.6mol/L；
由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根據(jù)電荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）=2×0.5mol/L+2×0.6mol/L=2.2mol/L＞0.9mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其濃度至少為0.3mol/L，不能確定NO₃^-是否存在，據(jù)此進行解答．
（1）由實驗Ⅰ可知，加入足量稀鹽酸生成白色沉淀并在標準狀況下放出1.12L氣體，則該溶液中一定含有CO₃^2-、SiO₃^2-，則一定沒有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺，
故答案為：Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；
（2）實驗I中生成的沉淀為硅酸，離子方程式為：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，故答案為：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（3）根據(jù)以上計算可知，不能確定NO₃^-，c（CO₃^2-）=0.5mol/L，c（SiO₃^2-）=0.6mol/L，一定不存在硫酸根離子，所以c（SO₄^2-）=0，
故答案為：

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol?L-1	？	0.25mol/L	0.4mol/L	0

（4）根據(jù)電荷守恒2c（CO₃^2-+）+2c（SiO₃^2-）=2×0.5mol/L+2×0.6mol/L=2.2mol/L＞0.9mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其濃度至少為1.3mol/L，
故答案為：存在，其濃度至少為1.3mol/L；
（5）根據(jù)反應Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂，化合價升高的元素被氧化，故被氧化的元素為Br；此反應中，當有1mol溴即160g溴生成時，轉移2mol電子，故當生成16g溴時，轉移0.2mol電子，即0.2N_A個，故答案為：Br；0.2N_A；
①亞硫酸鈉有強還原性，易被氧氣氧化為Na₂SO₄，化學方程式為：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄，故答案為：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄；
②Fe²⁺在酸性環(huán)境下，易被氧化為Fe³⁺：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；滴加KI-淀粉溶液后，F(xiàn)e³⁺能將I^-氧化為單質(zhì)碘：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．

點評：本題考查了離子的存在的檢驗和離子方程式的書寫，綜合性較強，難度較大，注意根據(jù)溶液的電中性來判斷離子的存在的方法．