Question

18．大氣中硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)．某地酸雨中可能含有下列離子：Na⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Cl^-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-等．某研究小組取該地一定量的酸雨，濃縮后將所得澄清試液分成3份，進行如下實驗：

試樣	所加試劑	實驗現(xiàn)象
第一份試液	滴加適量的淀粉KI溶液	呈藍色
第二份試液	滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液	有白色沉淀
第三份試液	滴加NaOH溶液，加熱，加入的NaOH溶液體積（V）與生成的沉淀、產(chǎn)生的氣體（n）的關(guān)系如右圖

請回答下列問題：（1）判斷該酸雨中肯定不存在的離子是SO₃^2-、Ba²⁺
（2）寫出試液中滴加淀粉KI溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3I₂+4H₂O
（3）第三份試液滴加NaOH溶液，加熱整個過程中有多個反應(yīng)，寫出其中一個反應(yīng)的離子方程式OH^-+H⁺=H₂O，NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（4）設(shè)計實驗方案，檢驗該溶液中是否存在Cl^-：少量試液滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液，靜置取上層澄清液加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，則證明存在Cl^-．
（5）該小組為了探究NO參與硫酸型酸雨的形成過程，在燒瓶中充入含有少量NO的SO₂氣體，再慢慢通入O₂，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，再噴灑適量蒸餾水即得硫酸型酸雨，則NO在上述反應(yīng)中的作用是催化劑．

Answer 1

分析 滴加適量的淀粉KI溶液，顯示藍色，證明一定含有能將碘離子氧化的氧化性離子，所以一定會含有NO₃^-，一定不含有SO₃^2-，因為亞硫酸根離子具有強的還原性，易被氧化，酸性條件下和硝酸根離子不能共存，滴加用鹽酸酸化BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則一定含有SO₄^2-，和硫酸根離子反應(yīng)的Ba²⁺一定不存在，滴加NaOH溶液，加熱，加入的NaOH溶液，產(chǎn)生氣體，一定是氨氣，所以一定含有NH₄⁺，加入氫氧化鈉產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)滴加氫氧化鈉，沉淀會消失，所以一定含有Al³⁺，鈉離子和氯離子是否存在不能判斷，
（1）淀粉遇到碘單質(zhì)變藍色，硫酸鋇是白色不溶于鹽酸的沉淀，根據(jù)離子共存的知識來確定溶液中的離子的存在與否；
（2）根據(jù)單質(zhì)碘能使淀粉KI溶液呈藍色以及碘單質(zhì)的產(chǎn)生情況來即可；
（3）氫氧根可以和氫離子發(fā)生中和反應(yīng)，可以和鋁離子發(fā)生反應(yīng)，可以和銨根離子發(fā)生反應(yīng)；
（4）根據(jù)氯離子的檢驗方法：加硝酸酸化的硝酸銀后會產(chǎn)生白色沉淀，但要排除硫酸根的干擾；
（5）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來書寫方程式，根據(jù)一氧化氮在反應(yīng)中的特點來判斷所起到的作用．

解答 解：滴加適量的淀粉KI溶液，顯示藍色，證明一定含有能將碘離子氧化的氧化性離子，所以一定會含有NO₃^-，一定不含有SO₃^2-，因為亞硫酸根離子具有強的還原性，易被氧化，酸性條件下和硝酸根離子不能共存，滴加用鹽酸酸化BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則一定含有SO₄^2-，和硫酸根離子反應(yīng)的Ba²⁺一定不存在，滴加NaOH溶液，加熱，加入的NaOH溶液，產(chǎn)生氣體，一定是氨氣，所以一定含有NH₄⁺，加入氫氧化鈉產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)滴加氫氧化鈉，沉淀會消失，所以一定含有Al³⁺，鈉離子和氯離子是否存在不能判斷．
（1）根據(jù)上述分析，知道酸雨中肯定不存在的離子是SO₃^2-、Ba²⁺，
故答案為：SO₃^2-、Ba²⁺；
（2）試液中滴加淀粉KI溶液后，硝酸的存在會將碘離子氧化為碘單質(zhì)，發(fā)生的反應(yīng)為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3I₂+4H₂O，
故答案為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3I₂+4H₂O；
（3）試液滴加NaOH溶液，氫離子、銨根離子、鋁離子均會和其反應(yīng)，實質(zhì)依次是：OH^-+H⁺=H₂O，NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：OH^-+H⁺=H₂O，NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）氯離子可以和硝酸銀之間反應(yīng)生成白色不溶于硝酸的沉淀，但是要排除硫酸根離子的干擾，可以在加入硝酸銀之前先加入硝酸鋇，
故答案為：少量試液滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液，靜置取上層澄清液加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，則證明存在Cl^-；
（5）一氧化氮具有還原性，很容易被氧化，氧化后產(chǎn)物是二氧化氮，2NO+O₂=2NO₂，二氧化氮還可以將二氧化硫氧化，即NO₂+SO₂=SO₃+NO，整個過程中，一氧化氮的質(zhì)量沒有發(fā)生變化，起到催化劑的作用，
故答案為：催化劑．

點評 本題考查學(xué)生離子檢驗和離子共存方面的知識，主要是離子性質(zhì)、離子特征反應(yīng)現(xiàn)象、離子方程式書寫等知識，綜合性強，屬于現(xiàn)在考試的熱點和難點，題目難度中等．