Question

【題目】2013年中國水周的主題是：“節(jié)約保護(hù)水資源，大力建設(shè)生態(tài)文明”．

（1）ClO2和Cl2（還原產(chǎn)物都為Cl﹣）是生活中常用的凈水消毒劑．當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的兩種物質(zhì)時(shí)，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(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，其操作流程和有關(guān)現(xiàn)象如圖所示：操作③的相關(guān)圖象如圖

請根據(jù)上圖回答下列問題：

①實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)③中沉淀量由A→B過程中所發(fā)生反應(yīng)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(jì)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(chǎn)物都為Cl﹣，則反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)分別由+4價(jià)、0價(jià)降低到﹣1價(jià)，化合價(jià)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(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)③中A→B過程是Al(OH)3與OH﹣發(fā)生反應(yīng)，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(jù)實(shí)驗(yàn)①確定無Na+，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②確定有SO42﹣，根據(jù)實(shí)驗(yàn)③確定有Al3+和Mg2+，因?yàn)?/span>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(jù)圖象可知與Al(OH)3反應(yīng)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(fù)電荷總量不相等，因此存在NO3﹣，設(shè)NO3﹣物質(zhì)的量為n mol，根據(jù)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。