Question

Ⅰ.（4分）實驗室有一瓶澄清的溶液，實驗人員確定其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-，取該溶液進行下列實驗：

①取pH試紙檢驗，表明溶液呈強酸性。

②取出部分溶液，加入少量CCl₄及數滴新制氯水，經振蕩后CCl₄層呈紫紅色。

③另取部分溶液逐漸加入NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變為堿性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀產生。

④取部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成。

⑤將③得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。

⑥向②的水層中加入HNO₃酸化的AgNO₃溶液有白色沉淀。

根據上述實驗事實確定，請你判斷該溶液中

（1）肯定存在的離子是                                          ；

（2）不能確定是否存在的離子是                                    。

Ⅱ. （6分）二氧化硒(SeO₂)是一種氧化劑，其被還原后的單質硒可能成為環境污染物，通過與濃HNO₃或濃H₂SO₄反應生成SeO₂以回收Se。完成下列填空：

（1）Se和濃HNO₃反應的還原產物為NO和NO₂，且NO和NO₂的物質的量之比為1：1，寫出Se和濃HNO₃的反應方程式                                   。

（2）已知：Se+2H₂SO₄(濃)→2SO₂↑+SeO₂+2H₂O；2SO₂+SeO₂+2H₂O→Se+2SO₄^2-+4H⁺

SeO₂、H₂SO₄(濃)、SO₂的氧化性由強到弱的順序是                      。

（3）回收得到的SeO₂的含量，可以通過下面的方法測定：

①SeO₂+ 4KI+ 4HNO₃→Se+2I₂+ 4KNO₃+2H₂O  ②I₂+2Na₂S₂O₃→Na₂S₄O₆+2NaI

實驗中，準確稱量SeO₂樣品0.1500g，消耗了0.2000 mol/L的Na₂S₂O₃溶液25.00 mL，所測定的樣品中SeO₂的質量分數為                    。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.（4分）（1）I^-、Ba²⁺、NH₄⁺(2分)（2）K⁺、Na⁺、Cl‾(2分)

Ⅱ. （6分）（1）Se＋2HNO₃(濃)=SeO₂＋NO↑＋NO₂↑＋H₂O (2分)

（2）H₂SO₄(濃)＞SeO₂＞SO₂(2分) （3）92.5%(2分)

【解析】

試題分析：Ⅰ.根據實驗（1）現象：溶液呈強酸性，說明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺與CO₃^2-發生反應而不能共存，說明溶液中肯定不含有CO₃^2-；根據實驗（2）現象：CCl₄層呈紫紅色，說明有I₂，這是由于I^-被氯氣氧化所產生的，從而說明溶液中含有I^-，而I^-與Fe³⁺、NO₃^-_和H^+-發生反應而不能共存，說明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；根據實驗（3）現象：溶液從酸性逐漸變為堿性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀產生，而Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應產生沉淀，說明溶液中肯定不含有Mg²⁺、Al³⁺；根據實驗（4）現象：取出部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，說明溶液中肯定含有Ba²⁺，而Ba²⁺能與SO₄^2-產生沉淀，說明溶液中不含SO₄^2-；根據實驗（5）現象：產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則該氣體為氨氣，說明溶液中肯定含NH₄⁺；根據實驗（6）現象：步驟②加入了氯水，產生了Cl‾，所以無法原溶液是否含有Cl‾，綜上所述，（1）在提供的離子中肯定含有的離子為：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺，（2）不能確定的離子為：K⁺、Na⁺、Cl^-。

Ⅱ. （1）利用題中信息可知Se與濃HNO₃反應，Se被氧化為+4價的H₂SeO₃，HNO₃還原為NO與NO₂，生成NO與NO₂的物質的量之比為1：1，即二者計量系數比為1：1，令二者系數為1，根據電子轉移守恒可知，Se的系數為（1×3+1×1）÷4=1，故反應方程式為：Se+2HNO₃（濃）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑。

（2）在氧化還原反應中，氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性，所以根據反應的方程式可知，SeO₂、H₂SO₄（濃）、SO₂的氧化性由強到弱的順序是H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂。

（3）根據反應的方程式可知SeO₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，消耗的n（Na₂S₂O₃）=0.2000 mol/L×0.025L=0.005mol，根據關系式計算樣品中n（SeO₂）=0.005mol×1/4=0.00125mol，故SeO₂的質量為0.00125mol×111g/mol=0.13875g，所以樣品中SeO₂的質量分數為0.13875g÷0.1500g×100%=92.5%。

考點：本題考查離子推斷、化學方程式的書寫、氧化性的強弱判斷、根據關系式的計算。