Question

2012年3月22日是第二十屆“世界水日”，保護(hù)水資源，從我做起!

(1)C1O2和C12(還原產(chǎn)物都為Cl一)是生活中常用的消毒劑。當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的兩種物質(zhì)時，C1O2的消毒效率是C12的 倍。

(2)自來水廠常用高鐵酸鈉(Na2FeO4，強(qiáng)氧化劑)改善水質(zhì)。簡述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時又起到凈水作用的原理： 。

(3)某無色廢水中可能含有Fe3+、A13+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32一、SO42-離子中的幾種，為分析其成分，分別取廢水樣品100 mL，進(jìn)行了三組實驗，其操作和有關(guān)現(xiàn)象如圖所示：

請根據(jù)上圖回答下列問題：

①實驗中需配制1．0 mol／L的NaOH溶液80 ml，所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管，還缺少的儀器為 。

②實驗③中沉淀量由A→B過程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

③試確定NO3-是否存在? (填“存在”“不存在”或“不確定”)，若存在，試計算c(NO3-) (若不存在，此問不必作答)。

 

Answer 1

（1）2.5 （2）FeO42-有強(qiáng)的氧化性，能殺菌消毒，本身被還原為Fe3+，F(xiàn)e3+發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì)，達(dá)到凈水的目的 （3）①100ml容量瓶 ②Al（OH）3+OH-＝AlO2-+2H2O

③存在；0.15mol/L

【解析】

試題分析：（1）ClO2和Cl2的還原產(chǎn)物都為Cl-，每摩爾Cl2得到2mol電子，而每摩爾ClO2得到5mol電子，則所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的2.5倍；

（2）高鐵酸鈉具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒，還原生成Fe3+，F(xiàn)e3+發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì)，可用來除去水中的懸浮物，達(dá)到凈水的目的；

（3）①配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，根據(jù)實驗步驟所需儀器：玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管、100mL容量瓶；故答案為：100mL容量瓶；

②實驗③中A→B過程是Al（OH）3與OH-發(fā)生反應(yīng)，其方程式為：Al（OH）3+OH-＝AlO2-+2H2O；

③根據(jù)實驗①確定無Na+，根據(jù)實驗②確定有SO42-，根據(jù)實驗③確定有Al3+無Fe2+，因為CO32-與Al3+不能共存，所以無CO32-；故溶液中存在的離子為：Al3+、SO42-，已知硫酸鋇沉淀為2.33g，則n（SO42-）=2.33g÷233g/mol＝0.01mol， 根據(jù)圖象可知與Al（OH）3的OH-為：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+所帶正電荷與SO42-所帶負(fù)電荷不相等，所以存在NO3-

設(shè)NO3-物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)電荷守恒得：3n（Al3+）+2n（Fe2+）=2n（SO42-）+n（NO3-）

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

考點：考查常見離子檢驗，現(xiàn)象的判斷和有關(guān)計算