Question

研究工業(yè)廢棄物的處理和防治具有重要的意義．
（1）利用反應(yīng)CH₄+2NO₂

催化劑  .

N₂+CO₂+2H₂O可消除NO₂的污染，該反應(yīng)中氧化劑是

 

，當(dāng)消耗CH₄的體積是11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時，理論上可處理

 

molNO₂．
（2）治理汽車尾氣中CO和NO的一種方法是：在汽車排氣管中安裝一個催化轉(zhuǎn)化裝置，該裝置能將CO和NO轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的無毒氣體．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）某無色廢水中可能含有Fe³⁺、Al³⁺、Na⁺、Cl^-、OH^-、SO₄^2-、中的幾種離子．分別取三份廢水進(jìn)行如下實驗：
I．進(jìn)行焰色反應(yīng)實驗，火焰為無色．
Ⅱ．取100mL廢水，加入足量的BaCl₂溶液，生成2.33g白色沉淀．
Ⅲ．取100mL廢水，逐滴加入1.0mol?L^-1的NaOH溶液，消耗NaOH溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量如圖所示．請根據(jù)上述信息回答下列問題：
①該廢水中一定不含有的離子是

 

．
②實驗中需配制1.0mol?L^-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，還缺少的儀器有

 

．
③寫出圖中A→B反應(yīng)的離子方程式：

 

．
④通過計算，該廢水中

 

Cl^- （填“含有”或“不含有”）；若含有，則c（Cl^- ）=

 

（若不含有，此問不必作答）．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算,常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：

分析：（1）根據(jù)元素化合價的變化來判斷氧化劑的化合價降低；根據(jù)反應(yīng)方程式分析判斷；
（2）在催化劑條件下NO和CO反應(yīng)，生成CO₂和N₂；
（3）無色廢水中不含F(xiàn)e³⁺，
I．進(jìn)行焰色反應(yīng)實驗，火焰為無色，說明無鈉離子；
Ⅱ．取100mL廢水，加入足量的BaCl₂溶液，生成2.33g白色沉淀，說明溶液中含有硫酸根離子，而且物質(zhì)的量為0.01mol；
Ⅲ．取100mL廢水，逐滴加入1.0mol?L^-1的NaOH溶液，說明溶液中含有鋁離子，而鋁離子的物質(zhì)的量為：

1×0.03

3

=0.01mol，由此分析解答．

解答： 解：（1）二氧化氮中氮由+4價變成0價，所以二氧化氮是氧化劑，據(jù)反應(yīng)CH₄+2NO₂

催化劑  .

N₂+CO₂+2H₂O可知1mol的甲烷消耗2mol的二氧化氮，所以當(dāng)消耗CH₄的體積是11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時，理論上可處理1molNO₂，故答案為：NO₂；1；
（2）在催化劑條件下NO和CO反應(yīng)，生成CO₂和N₂，反應(yīng)的方程式為2NO+2CO

催化劑  .

N₂+2CO₂，故答案為：2NO+2CO

催化劑  .

N₂+2CO₂；
（3）無色廢水中不含F(xiàn)e³⁺，
Ⅱ．取100mL廢水，加入足量的BaCl₂溶液，生成2.33g白色沉淀，說明溶液中含有硫酸根離子，而且物質(zhì)的量為0.01mol；
Ⅲ．取100mL廢水，逐滴加入1.0mol?L^-1的NaOH溶液，說明溶液中含有鋁離子，而鋁離子的物質(zhì)的量為

1×0.03

3

=0.01mol，有鋁離子就不含氫氧根離子，根據(jù)電荷守恒，含有氯離子，n（Cl^-）=3n（Al³⁺）-2n（SO₄^2-）=3×0.01-2×0.01=0.01mol，則：
①該廢水中一定不含有的離子是Fe³⁺、Na⁺、OH^-，故答案為：Fe³⁺、Na⁺、OH^-；
②實驗中需配制1.0mol?L^-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，還缺少的儀器有100ml的容量瓶，故答案為：100mL容量瓶；
③圖中A→B反應(yīng)是氫氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉，離子方程方程式為：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O，故答案為；OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O；
④根據(jù)電荷守恒，該廢水中含有Cl^-；則c（Cl^- ）=

0.01

0.1

=0.1mol?L^-1，故答案為：含有；0.1mol?L^-1．

點評：本題是一道關(guān)于離子反應(yīng)和離子檢驗知識的題目，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度較大．