Question

（2013•信阳二模）2012年3月21 日是第二十届“世界水日”，保护水资源，从我做起！

Answer 1

解题思路：（1）①酸性条件下KMnO₄与H₂O₂发生氧化还原反应生成O₂和Mn²⁺；

②C被氧化为+4价化合物，结合质量守恒、得失电子守恒配平方程式可确定X；

（2）根据实验①确定无Na⁺，根据实验②确定有SO₄^2-，根据实验③和图2确定有Al³⁺和Mg²⁺，生成白色沉淀，则不含Fe³⁺，因为CO₃^2-与Al³⁺不能共存，所以无CO₃^2-；故溶液中存在的离子为：Al³⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，根据硫酸钡沉淀求出n（SO₄^2-），根据图象求出n（Al³⁺）和n（Fe²⁺），再根据电荷守恒确定有没有NO₃^-．

（1）①由氧化反应和含有反应可知酸性条件下KMnO₄与H₂O₂发生氧化还原反应生成O₂和Mn²⁺，结合电子守恒可知反应的化学方程式为5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O，

故答案为：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O；

②已知KMnO₄+C+H₂O→MnO₂+X+K₂CO₃，反应中Mn元素化合价由+7价降低到+4价，C元素化合价由0价升高到+4价，则有4KMnO₄+3C+H₂O→4MnO₂+X+K₂CO₃，由质量守恒可知X应含有C、K、H、O等元素，应为KHCO₃，

故答案为：KHCO₃；

（2）①由图2可知，A→B段发生反应为Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O，消耗n（NaOH）=0.005mol，则n（Al³⁺）=n（Al（OH）₃）=0.005mol，

O→A段发生：Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，则生成沉淀消耗NaOH的物质的量为3n（Al³⁺）+2n（Mg²⁺）=0.035mol，

则n（Mg²⁺）=[0.035mol−3×0.005mol/2]=0.001mol，

故答案为：Al³⁺、Mg²⁺； Al³⁺0.005 mo1、Mg²⁺0.001 mo1；

②实验③中A→B过程是Al（OH）₃与OH^-发生反应，其方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；

③已知硫酸钡沉淀为2.33g，则n（SO₄^2-）=[2.33g/233g/mol]=0.01mol，

n（Al³⁺）=0.005mol，n（Mg²⁺）=0.01mol 所以溶液中Mg²⁺和Al³⁺所带正电荷与SO₄^2-所带负电荷不相等，因此存在NO₃^-，

设NO₃^-物质的量为nmol，

根据电荷守恒得：3n（Al³⁺）+2n（Mg²⁺）=2n（SO₄^2-）+n（NO₃^-），

所以n（NO₃^-）=0.015mol，

所以c（NO₃^-）═[0.015mol/0.1L]=0.15mol/L，

故答案为：存在； 0.15 mo1/L．

点评：

本题考点： 无机物的推断；离子方程式的书写；氧化还原反应．

考点点评： 本题考查较为综合，涉及氧化还原反应以及离子的检验和计算能问题，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握题给信息，结合离子方程式计算该题，难度中等．