Question

【題目】2013年中國水周的主題是：“節約保護水資源，大力建設生態文明”．

（1）ClO2和Cl2（還原產物都為Cl﹣）是生活中常用的凈水消毒劑．當消耗等物質的量的兩種物質時，ClO2的消毒效率是Cl2的_________倍．

（2）某無色廢水中可能含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32－、SO42－中的幾種，為分析其成分，分別取廢水樣品100mL，進行了三組實驗，其操作流程和有關現象如圖所示：操作③的相關圖象如圖

請根據上圖回答下列問題：

①實驗中需配制1.0molL﹣1的NaOH溶液100mL，所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管，還缺少的儀器為_______________．

②實驗③中沉淀量由A→B過程中所發生反應的離子方程式為___________．

③試確定NO3-是否存在？________（填“存在”“不存在”或“不確定”），若存在，試計算c（NO3-）=_____（若不存在，此問不必作答）．

Answer 1

【答案】2.5 100mL容量瓶 Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O 存在 0.15mol/L

【解析】

（1）ClO2和Cl2的還原產物都為Cl﹣，則反應中Cl元素化合價分別由+4價、0價降低到﹣1價，化合價分別變化5、1，則ClO2的消毒效率是Cl2的=2.5倍，故答案為：2.5；

（2）①配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，根據實驗步驟所需儀器有：玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管、100mL容量瓶，故答案為：100mL容量瓶；

②實驗③中A→B過程是Al(OH)3與OH﹣發生反應，其方程式為Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O，故答案為：Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O；

③無色廢水確定無Fe3+，根據實驗①確定無Na+，根據實驗②確定有SO42﹣，根據實驗③確定有Al3+和Mg2+，因為CO32﹣與Al3+不能共存，所以無CO32﹣；故溶液中存在的離子為：Al3+、Mg2+、SO42﹣，已知硫酸鋇沉淀為2.33g，則n（SO42﹣）=2.33g÷233g/mol=0.01mol，根據圖象可知與Al(OH)3反應的OH﹣為：n（OH﹣）=0.005mol，由Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O、 Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓可知，n（Al3+）=0.005mol， n（Mg2+） 0.035﹣3n（Al3+）=0.01mol，溶液中Mg2+和Al3+所帶正電荷總量與SO42﹣所帶負電荷總量不相等，因此存在NO3﹣，設NO3﹣物質的量為n mol，根據電荷守恒得：3n（Al3+）+2n（Mg2+）=2n（SO42﹣）+n（NO3﹣），所以n（NO3﹣）=0.015mol， c（NO3﹣）=0.015mol÷0.1L=0.15mol/L，故答案為：存在；0.15mol/L。