Question

煤等化石燃料燃烧时所产生的烟道气一般含有污染环境的气态物质和灰尘、粉渣等小颗粒固态物质．某研究性小组采集某厂烟道气样品，分别用200mL 2mol?L^-1盐酸、200mL 6mol?L^-1氢氧化钠溶液充分吸收，得吸收液A 和B．
（1）吸收液A 可能含有Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺等阳离子，若要同时检测上述阳离子中所含金属元素，可采用的分析仪器是

 

（选填序号）
A．原子吸收光谱分析仪B．紫外光谱分析仪C．质谱仪D．分光光度计
（2）吸收液B 中除OH^-一定存在外，还可能含有S^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-、NO₂^-等阴离子，为检测上述阴离子，研究性小组设计了下列实验：
①取少量吸收液于试管中，加入过量的稀盐酸，产生淡黄色浑浊和气体，将所得的气体依次通入品红溶液、足量酸性KMnO4 溶液和澄清石灰水，实验现象是品红溶液褪色，石灰水变浑浊．写出上述实验中使石灰水变浑浊的气体的电子式

 

由上述实验可知，吸收液B 中可以肯定存在的离子有

 

②另取少量待测液于试管中，酸化后再加入适量的淀粉-KI 溶液，溶液呈蓝色．写出一个可能发生的离子反应方程式

 

③另取少量待测液于试管中，加入KClO₃、AgNO₃和稀硝酸，有白色沉淀产生．该研究性小组认为，吸收液B 中一定存在NO₂^-该研究性小组判断的依据是

 

 （用相应的离子方程式表示）．请你对上述结论作出评价（是否正确，说明理由）

 

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④检测吸收液B中是否存在SO₄^2-的方法是

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：实验设计题

分析：（1）不同金属阳离子的吸收光谱不同；
（2）①加入过量的稀盐酸，产生淡黄色浑浊和气体，气体依次通入品红溶液、足量酸性KMnO4 溶液和澄清石灰水，实验现象是品红溶液褪色，石灰水变浑浊，则气体而二氧化硫和二氧化碳；
②另取少量待测液于试管中，酸化后再加入适量的淀粉-KI 溶液，溶液呈蓝色，则含氧化性离子NO₃^-；
③发生氧化还原反应，但具有还原性的离子均可与ClO₃^-发生氧化还原反应；
④检测吸收液B中是否存在SO₄^2-，需要氯化钡和盐酸，观察是否生成白色沉淀．

解答： 解：（1）不同金属原子的吸收光谱不同，则检测上述阳离子中所含金属元素，可采用的分析仪器是原子吸收光谱分析仪，故答案为：A；
（2）①加入过量的稀盐酸，产生淡黄色浑浊和气体，白色沉淀为S，气体依次通入品红溶液、足量酸性KMnO₄ 溶液和澄清石灰水，实验现象是品红溶液褪色，石灰水变浑浊，则气体而二氧化硫和二氧化碳，则使石灰水变浑浊的气体的电子式为，由上述实验可知，吸收液B 中可以肯定存在的离子有SO₃^2-、S^2-、CO₃^2-，
故答案为：；SO₃^2-、S^2-、CO₃^2-；
②另取少量待测液于试管中，酸化后再加入适量的淀粉-KI 溶液，溶液呈蓝色，则含氧化性离子NO₃^-，离子反应为6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O，
故答案为：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；
③存在NO₂^-该研究性小组判断的依据是ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=3NO₃^-+AgCl↓，但具有还原性的离子均可与ClO₃^-发生氧化还原反应，如SO₃^2-、S^2-也能把ClO₃^-还原成Cl^-，
故答案为：ClO₃^-+3NO₂^-+Ag⁺=3NO₃^-+AgCl↓；SO₃^2-、S^2-也能把ClO₃^-还原成Cl^-；
④检测吸收液B中是否存在SO₄^2-，实验方法为取少量的待测液于试管中，加入足量的氯化钡溶液，过量并洗涤，再在滤渣中加入足量的稀盐酸，若有残留物，则有SO₄^2-，反之不存在，故答案为：取少量的待测液于试管中，加入足量的氯化钡溶液，过量并洗涤，再在滤渣中加入足量的稀盐酸，若有残留物，则有SO₄^2-，反之不存在．

点评：本题考查分离提纯的综合应用，为高频考点，把握发生的反应及混合物分离方法、离子检验等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意（2）为解答的难点，题目难度不大．