题目

题型：不详难度：来源：

Ⅰ.（4分）实验室有一瓶澄清的溶液，实验人员确定其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-，取该溶液进行下列实验：
①取pH试纸检验，表明溶液呈强酸性。
②取出部分溶液，加入少量CCl₄及数滴新制氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色。
③另取部分溶液逐渐加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产生。
④取部分上述碱性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成。
⑤将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
⑥向②的水层中加入HNO₃酸化的AgNO₃溶液有白色沉淀。
根据上述实验事实确定，请你判断该溶液中
（1）肯定存在的离子是                                         ；
（2）不能确定是否存在的离子是                                   。
Ⅱ. （6分）二氧化硒(SeO₂)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO₃或浓H₂SO₄反应生成SeO₂以回收Se。完成下列填空：
（1）Se和浓HNO₃反应的还原产物为NO和NO₂，且NO和NO₂的物质的量之比为1：1，写出Se和浓HNO₃的反应方程式                                  。
（2）已知：Se+2H₂SO₄(浓)→2SO₂↑+SeO₂+2H₂O；2SO₂+SeO₂+2H₂O→Se+2SO₄^2-+4H⁺
SeO₂、H₂SO₄(浓)、SO₂的氧化性由强到弱的顺序是                     。
（3）回收得到的SeO₂的含量，可以通过下面的方法测定：
①SeO₂+ 4KI+ 4HNO₃→Se+2I₂+ 4KNO₃+2H₂O ②I₂+2Na₂S₂O₃→Na₂S₄O₆+2NaI
实验中，准确称量SeO₂样品0.1500g，消耗了0.2000 mol/L的Na₂S₂O₃溶液25.00 mL，所测定的样品中SeO₂的质量分数为                   。

答案

Ⅰ.（4分）（1）I^-、Ba²⁺、NH₄⁺(2分)（2）K⁺、Na⁺、Cl‾(2分)
Ⅱ. （6分）（1）Se＋2HNO₃(浓)=SeO₂＋NO↑＋NO₂↑＋H₂O (2分)
（2）H₂SO₄(浓)＞SeO₂＞SO₂(2分)（3）92.5%(2分)

解析

试题分析：Ⅰ.根据实验（1）现象：溶液呈强酸性，说明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺与CO₃^2-发生反应而不能共存，说明溶液中肯定不含有CO₃^2-；根据实验（2）现象：CCl₄层呈紫红色，说明有I₂，这是由于I^-被氯气氧化所产生的，从而说明溶液中含有I^-，而I^-与Fe³⁺、NO₃^-_和H^+-发生反应而不能共存，说明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；根据实验（3）现象：溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产生，而Mg²⁺、Al³⁺能与碱反应产生沉淀，说明溶液中肯定不含有Mg²⁺、Al³⁺；根据实验（4）现象：取出部分上述碱性溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，说明溶液中肯定含有Ba²⁺，而Ba²⁺能与SO₄^2-产生沉淀，说明溶液中不含SO₄^2-；根据实验（5）现象：产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则该气体为氨气，说明溶液中肯定含NH₄⁺；根据实验（6）现象：步骤②加入了氯水，产生了Cl‾，所以无法原溶液是否含有Cl‾，综上所述，（1）在提供的离子中肯定含有的离子为：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺，（2）不能确定的离子为：K⁺、Na⁺、Cl^-。
Ⅱ. （1）利用题中信息可知Se与浓HNO₃反应，Se被氧化为+4价的H₂SeO₃，HNO₃还原为NO与NO₂，生成NO与NO₂的物质的量之比为1：1，即二者计量系数比为1：1，令二者系数为1，根据电子转移守恒可知，Se的系数为（1×3+1×1）÷4=1，故反应方程式为：Se+2HNO₃（浓）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑。
（2）在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以根据反应的方程式可知，SeO₂、H₂SO₄（浓）、SO₂的氧化性由强到弱的顺序是H₂SO₄（浓）＞SeO₂＞SO₂。
（3）根据反应的方程式可知SeO₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，消耗的n（Na₂S₂O₃）=0.2000 mol/L×0.025L=0.005mol，根据关系式计算样品中n（SeO₂）=0.005mol×1/4=0.00125mol，故SeO₂的质量为0.00125mol×111g/mol=0.13875g，所以样品中SeO₂的质量分数为0.13875g÷0.1500g×100%=92.5%。