Question

【题目】2014年3月22日是第二十二届“世界水日”，保护水资，从我做起！

(1)ClO2和Cl2（还原产物都为Cl－）是生活中常用的消毒剂。当消耗等物质的量的两种物质时，ClO2的消毒效率是Cl2的_______倍。

(2)炼金废水中含有络离子[Au(CN)2]＋，与弱电解质碳酸的电离方式相似，[Au(CN)2]＋也存在着两步电离，其电离出CN－有毒，CN－与H＋结合生成毒性更强的HCN。[Au(CN)2]＋的一级电离方程式：__________________________；在碱性条件下NaClO将废水中的CN－氧化成CO和N2，其反应的离子方程式为： _______________________________________________ 。

(3)某无色废水中可能含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3－、CO32－、SO42－离子中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100mL，进行了三组实验，其操作和有关现象如下图所示：

请根据上图回答下列问题：

①实验中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，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

【答案】2.5 [Au(CN)2]＋ [Au(CN)]2＋＋CN－ 5ClO－＋2CN－＋2OH－=2CO32-＋N2↑＋5Cl－＋H2O 100mL容量瓶 Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O 存在 c(NO3-) =0.15 mol/L

【解析】

(1)设ClO2和Cl2（还原产物都为Cl－都为1mol，则二者得电子的物质的量分别为5mol、2mol，从而可求出ClO2的消毒效率是Cl2的倍数。

(2) [Au(CN)2]＋的一级电离产物为[Au(CN)]2＋、CN－；在碱性条件下NaClO将废水中的CN－氧化成CO和N2，则自身被还原为Cl-，由此可写出其反应的离子方程式。

(3)①实验中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，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100mL容量瓶。

②实验③中沉淀量由A→B过程中所发生反应为Al(OH)3与OH－的反应。

③废水无色，则排除Fe3+，由坐标图象，可确定废水中含有Al3+、Mg2+，则不含有CO32－；由废水中加入BaCl2，生成2.33g白色沉淀，可确定废水中含有SO42－；焰色反应实验，火焰为无色，则废水中不含有Na+。采集数据进行计算，可求出n(SO42－)=，由反应Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，可求出n[Al(OH)3]= n(Al3+)=0.04mol-0.035mol

=0.005mol；n[Mg(OH)2]= n(Mg2+)=。利用电荷守恒，可求出n(NO3－)，从而确定NO3－是否存在。

(1)设ClO2和Cl2（还原产物都为Cl－都为1mol，则二者得电子的物质的量分别为5mol、2mol，从而可求出ClO2的消毒效率是Cl2的倍数为=2.5。答案为：2.5；

(2) [Au(CN)2]＋的一级电离产物为[Au(CN)]2＋、CN－，电离方程式为[Au(CN)2]＋ [Au(CN)]2＋＋CN－；在碱性条件下NaClO将废水中的CN－氧化成CO和N2，则自身被还原为Cl-，由此可写出其反应的离子方程式为5ClO－＋2CN－＋2OH－=2CO32-＋N2↑＋5Cl－＋H2O。答案为：[Au(CN)2]＋ [Au(CN)]2＋＋CN－；5ClO－＋2CN－＋2OH－=2CO32-＋N2↑＋5Cl－＋H2O；

(3)①实验中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，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100mL容量瓶。答案为：100mL容量瓶；

②实验③中沉淀量由A→B过程中所发生反应为Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O。答案为：Al(OH)3＋－=AlO2－＋2H2O；

③废水无色，则排除Fe3+，由坐标图象，可确定废水中含有Al3+、Mg2+，则不含有CO32－；由废水中加入BaCl2，生成2.33g白色沉淀，可确定废水中含有SO42－；焰色反应实验，火焰为无色，则废水中不含有Na+。采集数据进行计算，可求出n(SO42－)=，由反应Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，可求出n[Al(OH)3]= n(Al3+)=0.04mol-0.035mol

=0.005mol；n[Mg(OH)2]= n(Mg2+)=。利用电荷守恒，可求出n(NO3－)= 2n(Mg2+)+3n(Al3+)-2n(SO42－)=0.015mol，c(NO3－)== 0.15 mol/L，从而确定NO3－存在。答案为：存在；0.15 mol/L。