Question

【题目】I.取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下：①滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生；②再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色； ③最后通入足量的SO2气体。请回答下列问题：

（1）KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为________；

（2）实验③中的现象为_____；

（3）实验①中反应的离子方程式是_________________。

（4）要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时的最佳顺序为___。

①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液

A.①③ B.③② C.③① D.①②③

Ⅱ.某工业废水中仅含表中的离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。

阳离子	K+、Cu2+、Fe3+、 Al3+、Fe2+
阴离子

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：

①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。

②取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。

③另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。

④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

请推断：

（1）③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是____________________。

（2）将③中红棕色气体（标况下）收集满一试管然后倒扣入水中（假设溶质不扩散），所得溶液的物质的量浓度为___________mol/L（精确到千分位）。

（3）甲同学最终确定原溶液中所含离子是__________________。

Answer 1

【答案】PbO2＞KMnO4＞H2O2 溶液紫红色褪去，有白色沉淀生成 2MnO4—＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O C 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 0.045 Fe2+、Cu2+ Cl-、NO3-、SO42-

【解析】

I.(1)实验①说明H2O2能被KMnO4氧化，所以氧化性：KMnO4＞H2O2；实验②说明Mn2+能与PbO2反应生成KMnO4，得出氧化性：PbO2＞KMnO4，综上得出，氧化性顺序是：PbO2＞KMnO4＞H2O2，故答案为：PbO2＞KMnO4＞H2O2；

(2)实验③中SO2还原性较强，能使酸性KMnO4褪色，SO2被氧化为H2SO4，H2SO4和Pb2+反应生成PbSO4白色沉淀，故答案为：溶液紫红色褪去，有白色沉淀生成；

(3)实验①是H2O2被KMnO4氧化生成氧气以及锰离子的过程，即2MnO42-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O，故答案为：2MnO2+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O；

(4)证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，先加KSCN溶液无现象，排除铁离子，再加氯水观察是否为血红色，实验操作时的最佳顺序为③加少量KSCN溶液、①加入足量氯水，若溶液先无现象，后为血红色，则含亚铁离子，故答案为：C；

Ⅱ．①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)，说明没有K+；

②取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明没有Fe3+；

③另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，说明 Fe2+与NO3-和H+反应生成NO，即溶液中有Fe2+、NO3-，加盐酸溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中有Cl-，加盐酸溶液依然澄清，说明没有SiO32-；

④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有SO42-；

(1)③中加入少量盐酸生成无色气体，是Fe2+与NO3-和H+反应生成NO，其离子方程式：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O，故答案为：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O；

(2)标准状况下，将一充满NO2气体的试管，倒扣于水中，3NO2 + H2O =2HNO3 + NO，至液面不再升高时，得到硝酸溶液，设试管体积为VL，最终试管中所得溶液的浓度为=0.045mol/L，故答案为：0.045；

(3)由以上推断可知溶液中阴离子为 Cl-、NO3-、SO42-，且各为0.1mol/L，已经推断出的阳离子是Fe2+，其浓度为0.1mol/L，由电荷守恒可知溶液中还有一种+2价阳离子，所以还有Cu2+，所以甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是：Fe2+、Cu2+；阴离子是：Cl-、NO3-、SO42-，故答案为：Fe2+、Cu2+；Cl-、NO3-、SO42-。