Question

某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色．某同学取少量废水，加入过量的盐酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成．过滤，所得的滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份滤液中加入氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀．试回答：
（1）用化学式回答：加入过量的盐酸，生成的白色沉淀是______；生成的蓝色沉淀是______．
（2）废水中一定含有的物质______（填编号）A．氯化物 B．硫酸盐 C．硝酸盐 D．碳酸盐
（3）该同学设计了一个从废水中除去重金属离子的实验方案

①金属X为______，固体A中一定含有的物质为（写化学式）______．
②B溶液中的溶质一定含有______（填序号字母）．
A．K₂CO₃　　B．Fe（NO₃）₂C．MgCl₂D．Ba（NO₃）₂
③Ⅲ通空气时的化学方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，由沉淀M获得Fe₃O₄的过程中发生的反应为Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O，在第Ⅲ步中应控制“一定量空气”的目的是______．
④第Ⅳ步反应的化学方程式为______．

Answer 1

解：（1）和盐酸反应生成不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银；由于盐酸是过量的，所以滤液中没有银离子，所以和硫酸反应反应生成不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸钡；和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀是氢氧化铜．
故答案为：（1）AgCl； Cu（OH）₂
（2）根据第一问已经肯定溶液中含有的离子有Ba²⁺、Ag⁺ Cu²⁺，如果废水中含有其它物质，必须和这三种离子共存，分析四个选项可知A生成了氯化银沉淀，B生成了硫酸钡沉淀，D生成了碳酸钡、碳酸铜等沉淀．
故应选C．
（3）①由题中的图知：废水加过量固体X，然后向滤液中加氢氧化钠，产生白色沉淀又变成红褐色沉淀由题中信息知白色沉淀是氢氧化亚铁，红褐色沉淀是氢氧化铁．可知固体X是铁，废水中含有银离子、钡离子和铜离子，铁可将银离子和铜离子置换出来，还有过量的铁．
②因为废水中没有氯离子和碳酸根，所以AC不对，加入铁粉后反应生成了亚铁离子，钡离子没有参与反应，所以应选BD．
③根据题意生成的Fe₃O₄的发生的反应为Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O可知Fe（OH）₂和Fe（OH）₃必须保证适当的比例，所以要控制氧气的量，防止Fe（OH）₂全部转化为Fe（OH）₃
④溶液C为Ba（NO₃）₂，加入硫酸钠发生反应的方程式为：Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaNO₃．
故答案：
（3）①Fe或铁；Fe、Ag、Cu；
②BD；
③控制O₂的量，防止Fe（OH）₂全部转化为Fe（OH）₃
④Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaNO₃．
分析：（1）根据常见的不溶于稀硝酸的白色沉淀是氯化银和硫酸钡，常见蓝色沉淀是氢氧化铜可解答．
（2）根据离子共存知识，用已经肯定存在的离子进行验证，只要不反应证明可以共存于体系．
（3）可根据第二问废水的离子成分，结合酸碱盐相互反应的知识，根据题意进行分析解答．
点评：本题是一个基础性实验推断题，但像不溶于硝酸的白色沉淀氯化银、硫酸钡以及蓝色沉淀等都是推断题的题眼，应熟悉．