(2012?浙江模拟)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质.某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等.某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色.
已知:Ksp(Ag2SO4)=1.20×10-5
请回答下列问题:
(1)该酸雨中肯定存在的离子有
SO42-、NO3-、NH4+
SO42-、NO3-、NH4+
;肯定不存在的离子有
SO32-、NO2-
SO32-、NO2-
,说明其不存在的理由:
SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存;若有NO2-,能使酸性KMnO4
溶液褪色
SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存;若有NO2-,能使酸性KMnO4
溶液褪色

(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式:
6I-+2NO3-+8H+=3I2+2NO↑+4H2O
6I-+2NO3-+8H+=3I2+2NO↑+4H2O

(3)设计实验方案,检验该试液中是否存在Cl-
取少量试液,滴加足量的Ba(NO32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-
取少量试液,滴加足量的Ba(NO32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)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,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2
NO2+SO2=SO3+NO
NO2+SO2=SO3+NO
,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨.说明NO的作用:
催化剂
催化剂

固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递,因此又称为固体离子导体。固体电解质取代液体电解质,可以做成全固态电池及其它传感器、探测器等,在电化学、分析化学等领域的应用日益广泛。

银有α、β、和γ等多种晶型。在水溶液中Ag+与I-沉淀形成的是γ-AgI和β-AgI的混合物,升温至136℃全变为β-AgI,至146℃全变为α-AgI。α-AgI是一种固体电解质,导电率为1.31Ω-1?cm-1(注:强电解质水溶液的导电率为10-3~1Ω-1?cm-1)。

4-1γ-AgI和β-AgI晶体的导电性极差。其中γ-AgI晶体属立方晶系,其晶胞截面图如下所示。图中实心球和空心球分别表示Ag+和I-,a为晶胞边长。试指出γ-AgI晶体的点阵型式和Ag+、I-各自的配位数(已知通常I-的半径为220pm,Ag+的半径为100--150pm)。

 
 

 

 

 


4-2α-AgI晶体中,I-离子取体心立方堆积,Ag+填充在其空隙中。试指出α-AgI晶体的晶胞中,八面体空隙、四面体空隙各有多少?

4-3为何通常Ag+离子半径有一个变化范围?

4-4实验发现,α-AgI晶体中能够迁移的全是Ag+,试分析Ag+能够发生迁移的可能原因。

4-5用一价正离子(M)部分取代α-AgI晶体中的Ag+离子,得通式为MAgxI1-x的化合物。如RbAg4I5晶体,室温导电率达0.27Ω-1?cm-1。其中迁移的物种仍全是Ag+。利用RbAg4I5晶体可以制成电化学气敏传感器,下图是一种测定O2含量的气体传感器示意图。被分析的O2可以通过聚四氟乙烯薄膜,由电池电动势变化可以得知O2的含量。

 
 

 

 

 

 


(1)写出传感器中发生的化学反和电极反应。

(2)为什么由电池电动势的化可以得知O2的含量?

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