Question

(15分)本题由I，II两部分组成

（1）A的化学式是        ，甲中发生反应的化学方程式为         。

（2）乙中反应的离子方程式是          。

（3）装置丙产生气体b的电极反应式为           。

II、某溶液仅含下列离子中的几种，且所含各种离子的物质的量浓度均为0.lmol/L(忽略水的电离及离子的水解)。K^＋ Ag^＋  Mg^2＋ Al^3＋  NH₄^＋      Cl^－   CO₃^{2 －}  NO₃^－     SO₄^{2 －}   I^－

用如下各步实验分析该溶液组成：

①取5 mL溶液，滴少量稀氨水，发现溶液中有沉淀生成，且离子种类增加。

②用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钻玻璃观察，火焰不显紫色。

③另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。

④向步骤③实验所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。

请回答下列问题：

（4）由步骤②判断，溶液中一定不含有的阳离子是____；步骤③中生成无色气体的化学式是__    。

（5）最终确定溶液中所含阴离子有__    。

（6）另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体化学式为____    。

Answer

(15分)

（1）H2SO4 ； Na2SO3＋ 2NaClO3＋H2SO4=2 ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O

（2）2ClO2＋H2O2＋2OH－ = 2ClO2-＋O2↑＋2H2O

（3）2H＋ ＋2e－= H2↑

（4）K＋；NO （5）Cl－、NO3－ 、SO42 －、I－ （6）MgO

【解析】

试题分析：（1）根据NaClO2的制备流程分析，在离子隔膜电解池丙中，硫酸钠进入电解池，硫酸钠属于强碱强酸盐，电解它相当于电解水，阳极OH－放电生成氧气，促进了水的电离，氢离子浓度增大，阴极氢离子放电生成氢气，促进了水的电离，OH－浓度增大，由于内设离子交换膜，所以可以得到氢气(气体丙)、氧气、NaOH和硫酸，A的化学式是H2SO4，在甲中反应物是Na2SO3、NaClO3、H2SO4，生成物是 ClO2、Na2SO4和H2O，再根据化合价升降相等和原子守恒配平，化学方程式为Na2SO3＋ 2NaClO3＋H2SO4=2 ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O；

（2）乙中的反应物是ClO2－ 、H2O2和OH－，生成物是ClO2-、O2和H2O，再根据化合价升降相等和原子守恒配平，离子方程式为2ClO2＋H2O2＋2OH－ = 2ClO2－ ＋O2↑＋2H2O；

（3）装置丙产生气体b的电极反应式为2H＋ ＋2e－= H2↑

（4）①取溶液5 mL，滴加少量稀氨水有沉淀生成，且离子种类增加，说明增加的是NH4＋ ，所以原溶液中一定不含NH4＋ ，可能含有Mg2＋、Al3＋；②用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)，说明没有K＋； ③另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明有还原性离子 I－与NO3－ 和H＋反应生成NO，即溶液中有I－、NO3－ ；，判断一定不含有Ag＋；④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有SO42 －，据此回答：

由步骤②判断，溶液中一定不含有的阳离子是K＋；步骤③中生成无色气体的化学式是NO；

（5）由上述分析可知一定含有的阴离子I－、NO3－ ，SO42 －，且各为0.1 mol/L，依据电荷守恒可知，推断出的阳离子含有Mg2＋、Al3＋，其浓度为0.1 mol/L，由电荷守恒可知溶液中还有一种-1价的阴离子为Cl－，所以最终确定原溶液中所含阳离子是：Mg2＋、Al3＋；阴离子是：Cl－、I－、NO3－ 、SO42 －。

（6）另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，Mg2＋、Al3＋ 反应生成Mg(OH)2 沉淀和NaAlO2溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的是MgO。

考点：考查NaClO2的工业制备，离子的检验等知识。