Question

有一固體混合物X，可能含有氯化鈉、碳酸鉀、亞硝酸鈉、硫酸鋁、堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉等物質(zhì)．為探究X的成分，設計方案并進行了如下實驗：
I．將X粉末充分加熱，有氣體產(chǎn)生．
Ⅱ．取一定量X粉末，加入足量的蒸餾水，粉末全部溶解，得到無色溶液．
Ⅲ．用鉑絲蘸取少量Ⅱ中所得溶液，在火焰上灼燒，產(chǎn)生黃色火焰；透過藍色鈷玻璃觀察，無紫色火焰．
Ⅳ，�、蛑袩o色溶液，滴人KMnO₄酸性溶液，紫紅色不褪去．
V．�、蛑腥芤海�用惰性電極電解，開始時陽極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍色．電解過程中測得溶液pH變化如
圖所示．
（1）根據(jù)實驗Ⅳ可判斷，一定不存在的物質(zhì)是______．
（2）X的成分是______（填化學式）．
（3）實驗V中，0～t時間內(nèi)，兩個電極上的電極反應式為：陽極______；陰極______．
（4）0→t₁時間內(nèi)，溶液pH升高比較緩慢的原因是：______（用離子方程式表示）．

Answer 1

解：I．將X粉末充分加熱，有氣體產(chǎn)生，可能含有堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉；
Ⅱ．取一定量X粉末，加入足量的蒸餾水，粉末全部溶解，得到無色溶液，則一定不含有堿式碳酸鎂；
Ⅲ．用鉑絲蘸取少量Ⅱ中所得溶液，在火焰上灼燒，產(chǎn)生黃色火焰，應含有鈉鹽；透過藍色鈷玻璃觀察，無紫色火焰，說明不含有碳酸鉀；
Ⅳ．�、蛑袩o色溶液，滴人KMnO₄酸性溶液，紫紅色不褪去，說明不含有亞硝酸鈉；
V．�、蛑腥芤海�用惰性電極電解，開始時陽極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍色，應生成氯氣，說明含有氯化鈉，電解過程后溶液pH不斷增大，說明溶液堿性不斷增強，
（1）根據(jù)實驗Ⅳ可判斷，一定不存在的物質(zhì)是NaNO₂，因NaNO₂具有還原性，可與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應而使高錳酸鉀溶液褪色，故答案為：NaNO₂；
（2）由以上分析可知含有NaCl與NaHCO₃，一定不含有堿式碳酸鎂、碳酸鉀、亞硝酸鈉，因碳酸氫銨與硫酸鋁發(fā)生互促水解而不能共存，則不含有硫酸鋁，故答案為：NaCl與NaHCO₃；
（3）溶液為氯化鈉和碳酸氫鈉混合溶液，電解時陽極發(fā)生2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（4）電解時陰極生成氫氧根離子，溶液中存在碳酸氫鈉，則發(fā)生：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，導致0→t₁時間內(nèi)，溶液pH升高比較緩慢，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．
分析：I．將X粉末充分加熱，有氣體產(chǎn)生，可能含有堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉；
Ⅱ．取一定量X粉末，加入足量的蒸餾水，粉末全部溶解，得到無色溶液，則一定不含有堿式碳酸鎂；
Ⅲ．用鉑絲蘸取少量Ⅱ中所得溶液，在火焰上灼燒，產(chǎn)生黃色火焰，應含有鈉鹽；透過藍色鈷玻璃觀察，無紫色火焰，說明不含有碳酸鉀；
Ⅳ．�、蛑袩o色溶液，滴人KMnO₄酸性溶液，紫紅色不褪去，說明不含有亞硝酸鈉；
V．�、蛑腥芤�，用惰性電極電解，開始時陽極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍色，應生成氯氣，說明含有氯化鈉，電解過程后溶液pH不斷增大，說明溶液堿性不斷增強，以此解答該題．
點評：本題考查較為綜合，以未知物的檢驗為載體綜合考查學生分析問題能力和知識的綜合運用能力，題目側(cè)重于物質(zhì)的性質(zhì)的考查，注意把握電解原理和鹽類水解的規(guī)律，題目難度中等．