Question

大气中硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要物质．某地酸雨中可能含有下列离子：Na⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Cl^﹣、SO₃^2﹣、SO₄^2﹣、NO₃^﹣等．某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩后将所得澄清试液分成3份，进行如下实验_：

试样 所加试剂 实验现象

第一份试液 滴加适量的淀粉KI溶液 呈蓝色

第二份试液 滴加用盐酸盐化的BaCl₂溶液 有白色沉淀

第三份试液 滴加溶液，加热，加入的氢氧化钠溶液体积（V）与生成的沉淀、产生的气体关系（n）如右图．

请回答下列问题：

（1）根据实验结果判断该酸雨中肯定不存在的离子是　　．

写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式：　．

（3）设计实验方案，检验该试液中是否存在Cl^﹣：　　

（4）该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成，在烧瓶中充入含有少量NO的SO₂气体，再慢慢通入O₂，发生化学反应后，再喷洒适量蒸馏水即得硫酸型酸雨，则NO在上述反应中的作用是　　．

（5）在0.5L密闭容器内加入NO₂和SO₂，为了测定在某种催化剂作用下反应：NO₂（g）+SO₂（g）⇌NO（g）+SO₃（g）的反应速率，在t⁰C用气体传感器测得不同时间的NO₂和SO₂浓度如表（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：

时间/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内NO的平均反应速率v（NO）=　．

②t℃该反应的化学平衡常数K=　　．

Answer 1

考点： 常见离子的检验方法；反应速率的定量表示方法；化学平衡常数的含义．

专题： 离子反应专题；化学平衡专题．

分析： （1）根据离子共存的知识来确定溶液中的离子的存在情况，然后确定溶液中一定不存在的离子；

根据单质碘能使淀粉KI溶液呈蓝色来分析；

（3）根据氯离子的检验方法：加硝酸酸化的硝酸银后会产生白色沉淀，但要排除硫酸根的干扰；

（4）根据物质的性质来书写方程式，根据一氧化氮在反应中的特点来判断所起到的作用；

（5）①根据表中数据计算出一氧化氮的浓度，再根据v=计算出前2s内NO的平均反应速率；

②根据化学平衡常数计表达式结合表中达到平衡状态各组分的浓度算出t℃该反应的化学平衡常数．

解答： 解：（1）滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色，说明在该酸性溶液中有一种能将碘离子氧化为碘单质的离子存在，而这样的离子只有NO₃^﹣，故一定含有NO₃^﹣，则一定不会含有SO₃^2﹣，因为SO₃^2﹣具有较强的还原性，酸性条件下，与NO₃^﹣不能共存；滴加用盐酸酸化的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，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则有氨气生成，故一定含有NH₄⁺，加入氢氧化钠溶液，有沉淀产生，直至消失，一定含Al³⁺，而氯离子、钠离子的存在与否不能判断，

所以一定存在的离子为：NO₃^﹣、SO₄^2﹣、Al³⁺、NH₄⁺；一定不存在的离子为：SO₃^2﹣、Ba²⁺；不能确定的离子：Na⁺、Cl^﹣，

故答案为：SO₃^2﹣、Ba²⁺；

硝酸检验氧化性，能够氧化碘离子，反应的离子方程式为：6I^﹣+2NO₃^﹣+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O，

故答案为：6I^﹣+2NO₃^﹣+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；

（3）氯离子的检验方法为：加硝酸酸化的硝酸银后会产生白色沉淀，但要排除硫酸根的干扰，

故答案为：取少量试液，滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液，静置，取上层清液，滴加硝酸酸化的AgNO₃溶液，若有白色沉淀产生，则存在Cl^﹣；

（4）一氧化氮具有还原性，很容易被氧气氧化，方程式为：2NO+O₂=2NO₂，二氧化氮能将二氧化硫氧化，方程式为NO₂+SO₂=SO₃+NO，整个过程一氧化氮的质量没有变化，故在反应中作催化剂，

故答案为：催化剂；

（5）①前2s内，二氧化氮的浓度变化为：（1.00×10^﹣3﹣2.50×10^﹣4）mol/L=7.50×10^﹣4mol/L，反应生成的一氧化氮浓度为：7.50×10^﹣4mol/L，

前2s内NO的平均反应速率v（NO）==3.75×10^﹣4mol•L^﹣1•s^﹣1，

故答案为：3.75×10^﹣4mol•L^﹣1•s^﹣1；

②根据表中数据可知，4s后反应达到平衡状态，各组分的浓度为：c（NO₂）=1.00×10^﹣4mol/L，c（SO₂）=2.7×10^﹣3mol/L，一氧化氮和三氧化硫的浓度相等，且等于二氧化的氮浓度变化量，所以c（NO）=c（SO₃）=（1.00×10^﹣3﹣1.00×10^﹣4）=9.0×10^﹣4mol/L，

t℃该反应的化学平衡常数K==3，

故答案为：3．

点评： 本题考查了离子推断、化学反应速率、化学平衡常数的计算等知识，题目难度中等，该题型是现在考试的热点和难点，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．