Question

14．近几年我国很多地方出现了严重的雾霾天气，严重影响了我们的生活．
（1）下列有关说法正确的是ACD
A．光化学烟雾是氮氧化物与碳氢化合物受紫外线作用后产生的有毒烟雾
B．pH小于7的雨水都是酸雨
C．PM2.5含量的增加是形成雾霾天气的重要原因之一
D．大气中CO₂含量的增加会导致温室效应加剧
（2）某地区的雾霾中可能含有如下几种离子：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-，对该地区雾霾处理后获得试样溶液进行了如下的实验：
已知：3NO₃^-+3Al+5OH^-+2H₂O═3NH₃↑+8AlO₂^-
请回答下列问题

①试样溶液加入过量NaOH溶液后生成沉淀Ⅰ的化学式是Mg（OH）₂，生成气体Ⅰ的离子方程式为NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．检验该气体的方法是将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近集气瓶口若试纸变蓝，则说明该气体为氨气．
②根据实验结果，推测出雾霾中一定含有的离子有NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-，若要确定原试样溶液存在的其它阴离子，可在试样溶液中先加入足量的Ba（NO₃）₂溶液，再取上层清液加入AgNO₃溶液．

Answer 1

分析 （1）A．氮氧化物可形成光化学烟雾；
B．正常雨水的pH也小于7；
C．PM2.5可形成雾霾；
D．CO₂可导致温室效应；
（2）试样溶液中加入过量NaOH并加热，生成的气体1，该气体1可能是NH₃，则试样中含有NH₄⁺；生成的沉淀1为Mg（OH）₂，说明原溶液中含Mg²⁺；向滤液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，NO₃^-+A1+OH^-+H₂O→NH₃↑+[Al（OH）₄]^-，生成气体2，该气体是NH₃，根据已知条件知，溶液2中含有NO₃^-，根据元素守恒知，原溶液中含有NO₃^-；滤液1中通入CO₂，得到沉淀2，则沉淀2为Al（OH）₃，说明原溶液中含Al³⁺，以此解答该题．

解答 解：（1）A、光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物在阳光（紫外光）作用下会发生光化学反应生成二次污染物，故A正确；
B、由于空气中二氧化碳的溶入，正常的降雨的pH也小于7，而酸雨是指pH＜5.6的降水，故B错误；
C、PM2.5是形成雾霾天气罪魁祸首，是导致雾霾的主要原因之一，故C正确；
D、二氧化碳会导致温室效应，是形成温室效应的主要原因，故D正确．
故答案为：ACD；
（2）试样溶液中加入过量NaOH并加热，生成的气体1，该气体1只能是NH₃，则试样中含有NH₄⁺；由于氢氧化钠过量，故生成的沉淀1为Mg（OH）₂，说明原溶液中含Mg²⁺；如果原溶液中含Al³⁺，则与过量的氢氧化钠反应转化为了AlO₂^-，故滤液1中可能含AlO₂^-、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-，一定含Na⁺和OH^-．则向滤液1中通入CO₂，得到溶液2，溶液2中加入Al，生成气体2，根据信息所给的反应NO₃^-+A1+OH^-+H₂O→NH₃↑+[Al（OH）₄]^-，该气体是NH₃，根据已知条件知，溶液2中含有NO₃^-，根据元素守恒知，原溶液中含有NO₃^-；还得到沉淀2，则说明滤液1中含AlO₂^-，即原溶液中含Al³⁺．
故溶液中一定存在的离子是NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-；Na⁺、SO₄^2-、Cl^-的存在不能确定．
①试样溶液加入过量NaOH溶液后生成沉淀Ⅰ为Mg（OH）₂；气体Ⅰ的生成是溶液中的铵根离子与氢氧根反应生成的：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；由于氨气是唯一的碱性气体，故检验的方法为：将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近集气瓶口若试纸变蓝，则说明该气体为氨气；
故答案为：Mg（OH）₂；NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近集气瓶口若试纸变蓝，则说明该气体为氨气；
②经过上述分析，雾霾中国一定含有的离子为NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-；由于不能确定的阴离子有SO₄^2-、Cl^-，而检验SO₄^2-用钡盐，检验Cl^-用硝酸银，而由于Ag⁺既能与SO₄^2-又能与Cl^-反应，而Ba²⁺只与SO₄^2-反应，故应先向溶液中加入Ba（NO₃）₂，若有白色沉淀生成，则说明溶液中有SO₄^2-；然后取上层清液，加入硝酸银，如果有白色沉淀生成，则溶液中含Cl^-．
故答案为：NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-；Ba（NO₃）₂； AgNO₃．

点评 本题考查了物质的推断，明确物质的性质及特殊反应现象是解本题关键，根据物质的溶解性、物质的性质及题给信息来分析解答，题目难度中等．