Question

Ⅰ. 有一瓶澄清溶液，可能含有NH₄⁺、K^＋、Mg^2＋、Ba^2＋、Al^3＋、Fe^3＋、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-、Cl^―、I^―现进行如下实验：

①测知溶液显强酸性；②取样加少量CCl₄和数滴新制氯水，CCl₄层为紫红色；

③另取样滴加稀NaOH溶液，使溶液变为碱性，此过程中均无沉淀生成；

④取少量上述碱性溶液，加Na₂CO₃溶液出现白色沉淀；

⑤将实验③中的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝。

  请回答：(1)原溶液中肯定存在的离子是____________________

          (2)不能确定是否存在的离子是____________________

Ⅱ. （1）某兴趣小组同学汲取热电厂附近的雨水进行实验。雨水样品在空气中放置2小时后，通过测定发现雨水样品的酸性会增强，你认为会形成溶液酸性这一变化的原因是（用离子方程式表示）________________________________________________

（2）正常雨水的溶液也是偏酸性，这是因为_____________________________________

（3）该兴趣小组同学为测定空气中二氧化硫的体积分数，做了如下实验：取标准状况下的空气1.000L（内含氮气 、氧气 、二氧化硫、二氧化碳等），慢慢通过足量氯水，（反应的化学方程式为SO₂+Cl₂+H₂O=2HCl+H₂SO₄），在所得溶液中加入过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.233g。计算该空气样品中二氧化硫的体积分数_____________________

Answer

I―、Ba2＋、NH4＋ K＋、Cl― 2H2SO3 +O2 4H+ +2SO42- 大气中的CO2溶于雨水 2.24%

【解析】I.本题考查离子的检验和推断，①测知溶液显强酸性，说明溶液中含有大量H＋，CO32－不与H＋大量共存，因此原溶液中一定不含CO32－；②取样加少量CCl4和数滴新制氯水，CCl4层为紫红色，有I2产生，即原溶液中一定含有I－，因为NO3－在酸性条件下具有强氧化性，能与I－发生氧化还原反应，因此原溶液中一定不含NO3－；③滴加稀氢氧化钠溶液，使溶液变为碱性，此过程均无沉淀生成，即原溶液中一定不含Mg2＋、Al3＋、Fe3＋；④取少量上述碱液，加碳酸钠出现白色沉淀，此沉淀是BaCO3，原溶液一定含有Ba2＋，一定不含SO42－；⑤加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为NH3，原溶液一定含有NH4＋，（1）根据上述分析一定含有离子是I－、Ba2＋、NH4＋；（2）不能确定的离子是K＋和Cl－；II. 本题考查硫及其化合物的性质，（1）热电厂排除的气体中含有SO2，溶于水，生成H2SO3，在空气中放置一段时间，H2SO3被氧气氧化成H2SO4，即离子反应方程式为2H2SO3＋O2=4H＋＋2SO42－； （2）空气中含有CO2，CO2能溶于水，生成碳酸，因此雨水偏酸性是因为溶解了一部分CO2的缘故；（3）加入过量的BaCl2溶液，发生BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl， 因此根据硫元素守恒，有SO2～H2SO4～BaSO4，n(SO2)=0.233/233mol= 0.001mol，体积分数为0.001×22.4/1×100%=2.24%。

点睛：本题难点是离子检验和推断，离子推断中首先根据题给性质，推断出一定含有的离子，然后根据离子共存，确认不共存的离子，特别注意NO3－在酸性条件下，具有强氧化性，能与I－发生氧化还原反应 ，因此两者在此溶液中不能大量共存，同时还应注意外来离子的干扰和电荷守恒等。