Question

（2011?杭州一模）有一固體混合物X，可能含有氯化鈉、碳酸鉀、亞硝酸鈉、硫酸鋁、堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉等物質(zhì)．為探究X的成分，設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
I．將X粉末充分加熱，有氣體產(chǎn)生．
Ⅱ．取一定量X粉末，加入足量的蒸餾水，粉末全部溶解，得到無(wú)色溶液．
Ⅲ．用鉑絲蘸取少量Ⅱ中所得溶液，在火焰上灼燒，產(chǎn)生黃色火焰；透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察，無(wú)紫色火焰．
Ⅳ，取Ⅱ中無(wú)色溶液，滴入KMnO₄酸性溶液，紫紅色不褪去．
V．取Ⅱ中溶液，用惰性電極電解，開(kāi)始時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色．電解過(guò)程中測(cè)得溶液pH變化如
圖所示．
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅳ可判斷，一定不存在的物質(zhì)是

NaNO₂

．
（2）X的成分是

NaCl與NaHCO₃

（填化學(xué)式）．
（3）實(shí)驗(yàn)V中，0～t時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：陽(yáng)極

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

；陰極

2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-

．
（4）0→t₁時(shí)間內(nèi)，溶液pH升高比較緩慢的原因是：

HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O

（用離子方程式表示）．

Answer 1

分析：I．將X粉末充分加熱，有氣體產(chǎn)生，可能含有堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉；
Ⅱ．取一定量X粉末，加入足量的蒸餾水，粉末全部溶解，得到無(wú)色溶液，則一定不含有堿式碳酸鎂；
Ⅲ．用鉑絲蘸取少量Ⅱ中所得溶液，在火焰上灼燒，產(chǎn)生黃色火焰，應(yīng)含有鈉鹽；透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察，無(wú)紫色火焰，說(shuō)明不含有碳酸鉀；
Ⅳ．取Ⅱ中無(wú)色溶液，滴入KMnO₄酸性溶液，紫紅色不褪去，說(shuō)明不含有亞硝酸鈉；
V．取Ⅱ中溶液，用惰性電極電解，開(kāi)始時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色，應(yīng)生成氯氣，說(shuō)明含有氯化鈉，電解過(guò)程后溶液pH不斷增大，說(shuō)明溶液堿性不斷增強(qiáng)，以此解答該題．

解答：解：I．將X粉末充分加熱，有氣體產(chǎn)生，可能含有堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉；
Ⅱ．取一定量X粉末，加入足量的蒸餾水，粉末全部溶解，得到無(wú)色溶液，則一定不含有堿式碳酸鎂；
Ⅲ．用鉑絲蘸取少量Ⅱ中所得溶液，在火焰上灼燒，產(chǎn)生黃色火焰，應(yīng)含有鈉鹽；透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察，無(wú)紫色火焰，說(shuō)明不含有碳酸鉀；
Ⅳ．取Ⅱ中無(wú)色溶液，滴入KMnO₄酸性溶液，紫紅色不褪去，說(shuō)明不含有亞硝酸鈉；
V．取Ⅱ中溶液，用惰性電極電解，開(kāi)始時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色，應(yīng)生成氯氣，說(shuō)明含有氯化鈉，電解過(guò)程后溶液pH不斷增大，說(shuō)明溶液堿性不斷增強(qiáng)，
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅳ可判斷，一定不存在的物質(zhì)是NaNO₂，因NaNO₂具有還原性，可與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使高錳酸鉀溶液褪色，故答案為：NaNO₂；
（2）由以上分析可知含有NaCl與NaHCO₃，一定不含有堿式碳酸鎂、碳酸鉀、亞硝酸鈉，因碳酸氫銨與硫酸鋁發(fā)生互促水解而不能共存，則不含有硫酸鋁，故答案為：NaCl與NaHCO₃；
（3）溶液為氯化鈉和碳酸氫鈉混合溶液，電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（4）電解時(shí)陰極生成氫氧根離子，溶液中存在碳酸氫鈉，則發(fā)生：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，導(dǎo)致0→t₁時(shí)間內(nèi)，溶液pH升高比較緩慢，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，以未知物的檢驗(yàn)為載體綜合考查學(xué)生分析問(wèn)題能力和知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，題目側(cè)重于物質(zhì)的性質(zhì)的考查，注意把握電解原理和鹽類水解的規(guī)律，題目難度中等．