Question

Ⅰ.（4分）實(shí)驗(yàn)室有一瓶澄清的溶液，實(shí)驗(yàn)人員確定其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-，取該溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
①取pH試紙檢驗(yàn)，表明溶液呈強(qiáng)酸性。
②取出部分溶液，加入少量CCl₄及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩后CCl₄層呈紫紅色。
③另取部分溶液逐漸加入NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過(guò)程中和滴加完畢后，溶液均無(wú)沉淀產(chǎn)生。
④取部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成。
⑤將③得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。
⑥向②的水層中加入HNO₃酸化的AgNO₃溶液有白色沉淀。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定，請(qǐng)你判斷該溶液中
（1）肯定存在的離子是                                         ；
（2）不能確定是否存在的離子是                                   。
Ⅱ. （6分）二氧化硒(SeO₂)是一種氧化劑，其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物，通過(guò)與濃HNO₃或濃H₂SO₄反應(yīng)生成SeO₂以回收Se。完成下列填空：
（1）Se和濃HNO₃反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO和NO₂，且NO和NO₂的物質(zhì)的量之比為1：1，寫(xiě)出Se和濃HNO₃的反應(yīng)方程式                                  。
（2）已知：Se+2H₂SO₄(濃)→2SO₂↑+SeO₂+2H₂O；2SO₂+SeO₂+2H₂O→Se+2SO₄^2-+4H⁺
SeO₂、H₂SO₄(濃)、SO₂的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是                     。
（3）回收得到的SeO₂的含量，可以通過(guò)下面的方法測(cè)定：
①SeO₂+ 4KI+ 4HNO₃→Se+2I₂+ 4KNO₃+2H₂O ②I₂+2Na₂S₂O₃→Na₂S₄O₆+2NaI
實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)確稱量SeO₂樣品0.1500g，消耗了0.2000 mol/L的Na₂S₂O₃溶液25.00 mL，所測(cè)定的樣品中SeO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                   。

Answer 1

Ⅰ.（4分）（1）I^-、Ba²⁺、NH₄⁺(2分)（2）K⁺、Na⁺、Cl?(2分)
Ⅱ. （6分）（1）Se＋2HNO₃(濃)=SeO₂＋NO↑＋NO₂↑＋H₂O (2分)
（2）H₂SO₄(濃)＞SeO₂＞SO₂(2分)（3）92.5%(2分)

試題分析：Ⅰ.根據(jù)實(shí)驗(yàn)（1）現(xiàn)象：溶液呈強(qiáng)酸性，說(shuō)明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺與CO₃^2-發(fā)生反應(yīng)而不能共存，說(shuō)明溶液中肯定不含有CO₃^2-；根據(jù)實(shí)驗(yàn)（2）現(xiàn)象：CCl₄層呈紫紅色，說(shuō)明有I₂，這是由于I^-被氯氣氧化所產(chǎn)生的，從而說(shuō)明溶液中含有I^-，而I^-與Fe³⁺、NO₃^-_和H^+-發(fā)生反應(yīng)而不能共存，說(shuō)明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；根據(jù)實(shí)驗(yàn)（3）現(xiàn)象：溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過(guò)程中和滴加完畢后，溶液均無(wú)沉淀產(chǎn)生，而Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，說(shuō)明溶液中肯定不含有Mg²⁺、Al³⁺；根據(jù)實(shí)驗(yàn)（4）現(xiàn)象：取出部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，說(shuō)明溶液中肯定含有Ba²⁺，而B(niǎo)a²⁺能與SO₄^2-產(chǎn)生沉淀，說(shuō)明溶液中不含SO₄^2-；根據(jù)實(shí)驗(yàn)（5）現(xiàn)象：產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則該氣體為氨氣，說(shuō)明溶液中肯定含NH₄⁺；根據(jù)實(shí)驗(yàn)（6）現(xiàn)象：步驟②加入了氯水，產(chǎn)生了Cl?，所以無(wú)法原溶液是否含有Cl?，綜上所述，（1）在提供的離子中肯定含有的離子為：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺，（2）不能確定的離子為：K⁺、Na⁺、Cl^-。
Ⅱ. （1）利用題中信息可知Se與濃HNO₃反應(yīng)，Se被氧化為+4價(jià)的H₂SeO₃，HNO₃還原為NO與NO₂，生成NO與NO₂的物質(zhì)的量之比為1：1，即二者計(jì)量系數(shù)比為1：1，令二者系數(shù)為1，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，Se的系數(shù)為（1×3+1×1）÷4=1，故反應(yīng)方程式為：Se+2HNO₃（濃）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑。
（2）在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，SeO₂、H₂SO₄（濃）、SO₂的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂。
（3）根據(jù)反應(yīng)的方程式可知SeO₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，消耗的n（Na₂S₂O₃）=0.2000 mol/L×0.025L=0.005mol，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算樣品中n（SeO₂）=0.005mol×1/4=0.00125mol，故SeO₂的質(zhì)量為0.00125mol×111g/mol=0.13875g，所以樣品中SeO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.13875g÷0.1500g×100%=92.5%。