Question

2012年3月22日是第二十届“世界水日”，保护水资源，从我做起!

(1)C1O₂和C1₂(还原产物都为Cl^一)是生活中常用的消毒剂。当消耗等物质的量的两种物质时，C1O₂的消毒效率是C1₂的              倍。

(2)自来水厂常用高铁酸钠(Na₂FeO₄，强氧化剂)改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理：                     。

(3)某无色废水中可能含有Fe³⁺、A1³⁺、Mg²⁺、Na⁺、NO₃^-、CO₃^2一、SO₄^2-离子中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100 mL，进行了三组实验，其操作和有关现象如图所示：

请根据上图回答下列问题：

①实验中需配制1．0 mol／L的NaOH溶液80 ml，所需仪器除了玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管，还缺少的仪器为                                                 。

②实验③中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式为                               。

③试确定NO₃^-是否存在?      (填“存在”“不存在”或“不确定”)，若存在，试计算c(NO₃^-)    (若不存在，此问不必作答)。

Answer

（1）2.5 （2）FeO42-有强的氧化性，能杀菌消毒，本身被还原为Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，达到净水的目的 （3）①100ml容量瓶 ②Al（OH）3+OH-＝AlO2-+2H2O

③存在；0.15mol/L

【解析】

试题分析：（1）ClO2和Cl2的还原产物都为Cl-，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍；

（2）高铁酸钠具有强氧化性，可用于杀菌消毒，还原生成Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，可用来除去水中的悬浮物，达到净水的目的；

（3）①配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，根据实验步骤所需仪器：玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶；故答案为：100mL容量瓶；

②实验③中A→B过程是Al（OH）3与OH-发生反应，其方程式为：Al（OH）3+OH-＝AlO2-+2H2O；

③根据实验①确定无Na+，根据实验②确定有SO42-，根据实验③确定有Al3+无Fe2+，因为CO32-与Al3+不能共存，所以无CO32-；故溶液中存在的离子为：Al3+、SO42-，已知硫酸钡沉淀为2.33g，则n（SO42-）=2.33g÷233g/mol＝0.01mol， 根据图象可知与Al（OH）3的OH-为：n（OH-）=0.005mol，

Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O         Fe2++2OH-＝Fe（OH）2↓  

 n（Al3+ 0.005mol           n（Fe2+）    0.035-3n（Al3+）

所以n（Al3+）=0.005mol，n（Fe2+）=0.01mol

因此溶液中Fe2+和Al3+所带正电荷与SO42-所带负电荷不相等，所以存在NO3-

设NO3-物质的量为nmol，根据电荷守恒得：3n（Al3+）+2n（Fe2+）=2n（SO42-）+n（NO3-）

即n（NO3-）=0.015mol，所以c（NO3-）═0.015mol÷0.1L＝0.15mol/L。

考点：考查常见离子检验，现象的判断和有关计算