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)C102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，C102的消毒效率是C12的              倍。

  (2)自来水厂常用高铁酸钠(Na2Fe04，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-、CO32一、SO42-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

【知识点】常见阳离子的检验,氯、溴、碘及其化合物的综合应用,常见阴离子的检验

【答案解析】（1）2.5 （2分） （2）Fe042-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；（2分）（3）100 ml容量瓶，②Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O （2分）③存在，0.15mol/L；

解析：（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，故答案为：2.5；

（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，

故答案为：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）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，故答案为：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  所以溶液中Fe2+和Al3+所带正电荷与SO42-所带负电荷不相等，因此存在NO3-，设NO3-物质的量为n mol，根据电荷守恒得：3n（Al3+）+2n（Fe2+）=2n（SO42-）+n（NO3-）所以n（NO3-）=0.015mol，所以c（NO3-）═0.015mol/0.1L=0.15mol/L，

【思路点拨】本题考查了常见离子检验，现象的判断和离子检验，关键是图象分析离子特征和离子共存的判断，题目难度中等.。