Question

18．Ⅰ．有一瓶澄清溶液，可能含有NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-、Cl^-、I^-現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①測知溶液顯強(qiáng)酸性；②取樣加少量CCl₄和數(shù)滴新制氯水，CCl₄層為紫紅色；
③另取樣滴加稀NaOH溶液，使溶液變?yōu)閴A性，此過程中均無沉淀生成；
④取少量上述堿性溶液，加Na₂CO₃溶液出現(xiàn)白色沉淀；
⑤將實(shí)驗(yàn)③中的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)窦t色石蕊試紙變藍(lán)．
請回答：（1）原溶液中肯定存在的離子是I^-、Ba²⁺、NH₄⁺
（2）不能確定是否存在的離子是K⁺、Cl^-
Ⅱ．氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個過程．下面是一個還原過程的反應(yīng)式：NO₃^-+4H⁺+3e^-→NO↑+2H₂O其中KMnO₄、Na₂CO₃、Cu₂O、Fe₂（SO₄）₃四種物質(zhì)中的一種物質(zhì)（甲）能使上述還原過程發(fā)生．
（1）寫出并配平該氧化還原反應(yīng)的方程式14HNO₃+3Cu₂O=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O．
（2）反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)了酸性、氧化性的性質(zhì)．
（3）反應(yīng)中若產(chǎn)生0.2mol氣體，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是0.6N_A或3.612×10²³．
（4）若1mol甲與某濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，被還原硝酸的物質(zhì)的量增加，原因是使用了較濃的硝酸，產(chǎn)物中有部分二氧化氮生成．

Answer 1

分析 I．由實(shí)驗(yàn)①溶液呈酸性，一定含H⁺，則不含CO₃^2-；
由實(shí)驗(yàn)②加入少量CCl₄及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩后CCl₄層呈紫紅色，說明溶液中一定含有I^-，而I^-與Fe³⁺、NO₃^-和H⁺能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而不能共存，說明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
由實(shí)驗(yàn)③加入NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀，可知不含Mg²⁺、Al³⁺；
由實(shí)驗(yàn)④另取部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，沉淀為碳酸鋇，可知一定含有Ba²⁺，不含CO₃^2-、SO₄^2-；
由⑤將實(shí)驗(yàn)③中的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)窦t色石蕊試紙變藍(lán)，可知?dú)怏w為氨氣，原溶液中一定含NH₄⁺，不能確定是否含K⁺、Cl^-；
II．KMnO₄、Na₂CO₃、Cu₂O、Fe₂（SO₄）₃四種物質(zhì)中，只有Cu₂O具有還原性，與硝酸發(fā)生14HNO₃+3Cu₂O=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O，反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由+1價(jià)升高到+2價(jià)，N元素化合價(jià)由+5價(jià)降低到+2價(jià)，以此來解答．

解答 解：Ⅰ．（1）由上述分析可知，一定含I^-、Ba²⁺、NH₄⁺，一定不含Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-，
故答案為：I^-、Ba²⁺、NH₄⁺；
（2）上述實(shí)驗(yàn)不能確定是否含K⁺、Cl^-，
故答案為：K⁺、Cl^-；
Ⅱ．（1）要使硝酸根離子發(fā)生還原反應(yīng)，則需要加入還原劑，KMnO₄、Na₂CO₃、Cu₂O、Fe₂（SO₄）₃四種物質(zhì)中KMnO₄、Fe₂（SO₄）₃具有強(qiáng)氧化性，Na₂CO₃沒有氧化性和還原性，Cu₂O有還原性，所以能使硝酸根離子發(fā)生還原反應(yīng)的是Cu₂O，二者反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，反應(yīng)方程式為14HNO₃+3Cu₂O=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O，
故答案為：14HNO₃+3Cu₂O=6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O；
（2）生成硝酸銅體現(xiàn)酸性，生成NO體現(xiàn)硝酸的強(qiáng)氧化性，故答案為：酸性、氧化性；
（3）反應(yīng)中若產(chǎn)生0.2mol氣體，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)為0.2mol×（5-2）×N_A/mol=0.6 N_A或3.612×10²³，
故答案為：0.6 N_A或3.612×10²³；
（4）若1mol甲與某濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，被還原硝酸的物質(zhì)的量增加，原因是使用了較濃的硝酸，產(chǎn)物中有部分二氧化氮生成，
故答案為：使用了較濃的硝酸，產(chǎn)物中有部分二氧化氮生成．

點(diǎn)評 本題考查離子推斷及氧化還原反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，把握離子之間的反應(yīng)、物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，綜合性較強(qiáng)，題目難度不大．