Question

（2012?保定一模）大氣中硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要物質．某地酸雨中可能含有下列離子：Na⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Cl^-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-等．某研究小組取該地一定量的酸雨，濃縮后將所得澄清試液分成3份，進行如下實驗_：

試樣	所加試劑	實驗現象
第一份試液	滴加適量的淀粉KI溶液	呈藍色
第二份試液	滴加用鹽酸鹽化的BaCl2溶液	有白色沉淀
第三份試液	滴加溶液，加熱，加入的氫氧化鈉溶液體積（V）與生成的沉淀、產生的氣體關系（n）如右圖．

請回答下列問題：
（1）根據實驗結果判斷該酸雨中肯定不存在的離子是

SO₃^2-、Ba²⁺

．
（2）寫出試液中滴加淀粉KI溶液所發生反應的離子方程式：

6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O

．
（3）設計實驗方案，檢驗該試液中是否存在Cl^-：

取少量試液，滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液，靜置，取上層清液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，若有白色沉淀產生，則存在Cl^-

（4）該研究小組為了探究NO參與的硫酸型酸雨的形成，在燒瓶中充入含有少量NO的SO₂氣體，再慢慢通入O₂，發生化學反應后，再噴灑適量蒸餾水即得硫酸型酸雨，則NO在上述反應中的作用是

催化劑

．
（5）在0.5L密閉容器內加入NO₂和SO₂，為了測定在某種催化劑作用下反應：NO₂（g）+SO₂（g）?NO（g）+SO₃（g）的反應速率，在t⁰C用氣體傳感器測得不同時間的NO₂和SO₂濃度如表（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c（NO2）/mol?L-1	1.00×10-3	4.50×10-4	2.50×10-4	1.50×10-4	1.00×10-4	1.00×10-4
c（SO2）/mol?L-1	3.60×10-3	3.05×10-3	2.85×10-3	2.75×10-3	2.70×10-3	2.70×10-3

①前2s內NO的平均反應速率v（NO）=

3.75×10^-4mol?L^-1?s^-1

．
②t℃該反應的化學平衡常數K=

3

．

Answer 1

分析：（1）根據離子共存的知識來確定溶液中的離子的存在情況，然后確定溶液中一定不存在的離子；
（2）根據單質碘能使淀粉KI溶液呈藍色來分析；
（3）根據氯離子的檢驗方法：加硝酸酸化的硝酸銀后會產生白色沉淀，但要排除硫酸根的干擾；
（4）根據物質的性質來書寫方程式，根據一氧化氮在反應中的特點來判斷所起到的作用；
（5）①根據表中數據計算出一氧化氮的濃度，再根據v=

△c

△t

計算出前2s內NO的平均反應速率；
②根據化學平衡常數計表達式結合表中達到平衡狀態各組分的濃度算出t℃該反應的化學平衡常數．

解答：解：（1）滴加適量的淀粉KI溶液，呈藍色，說明在該酸性溶液中有一種能將碘離子氧化為碘單質的離子存在，而這樣的離子只有NO₃^-，故一定含有NO₃^-，則一定不會含有SO₃^2-，因為SO₃^2-具有較強的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存；滴加用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀析出，故一定含有SO₄^2-，一定不含Ba²⁺，滴加NaOH溶液，加熱，產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則有氨氣生成，故一定含有NH₄⁺，加入氫氧化鈉溶液，有沉淀產生，直至消失，一定含Al³⁺，而氯離子、鈉離子的存在與否不能判斷，
所以一定存在的離子為：NO₃^-、SO₄^2-、Al³⁺、NH₄⁺；一定不存在的離子為：SO₃^2-、Ba²⁺；不能確定的離子：Na⁺、Cl^-，
故答案為：SO₃^2-、Ba²⁺；
（2）硝酸檢驗氧化性，能夠氧化碘離子，反應的離子方程式為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；
（3）氯離子的檢驗方法為：加硝酸酸化的硝酸銀后會產生白色沉淀，但要排除硫酸根的干擾，
故答案為：取少量試液，滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液，靜置，取上層清液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，若有白色沉淀產生，則存在Cl^-；
（4）一氧化氮具有還原性，很容易被氧氣氧化，方程式為：2NO+O₂=2NO₂，二氧化氮能將二氧化硫氧化，方程式為NO₂+SO₂=SO₃+NO，整個過程一氧化氮的質量沒有變化，故在反應中作催化劑，
故答案為：催化劑；
（5）①前2s內，二氧化氮的濃度變化為：（1.00×10^-3-2.50×10^-4）mol/L=7.50×10^-4mol/L，反應生成的一氧化氮濃度為：7.50×10^-4mol/L，
前2s內NO的平均反應速率v（NO）=

7.5×10-4mol、L

2s

=3.75×10^-4mol?L^-1?s^-1，
故答案為：3.75×10^-4mol?L^-1?s^-1；
②根據表中數據可知，4s后反應達到平衡狀態，各組分的濃度為：c（NO₂）=1.00×10^-4mol/L，c（SO₂）=2.7×10^-3mol/L，一氧化氮和三氧化硫的濃度相等，且等于二氧化的氮濃度變化量，所以c（NO）=c（SO₃）=（1.00×10^-3-1.00×10^-4）=9.0×10^-4mol/L，
t℃該反應的化學平衡常數K=

(9.0×10-4)×(9.0×10-4)

(2.7×10-3)×(1.00×10-4)

=3，
故答案為：3．

點評：本題考查了離子推斷、化學反應速率、化學平衡常數的計算等知識，題目難度中等，該題型是現在考試的熱點和難點，有利于培養學生的邏輯推理能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．