Question

【题目】某无色废水中可能含有H＋、NH4+、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NO3-、CO32-、SO42-中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100 mL，进行了三组实验，其操作和有关图像如下所示：

请回答下列问题：

（1）根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的离子有____________________。

（2）实验③中所发生反应的离子反应方程式为___________________________。

（3）依据图2判断出的原溶液中阳离子的种类及物质的量的比值为________。

（4）原溶液中NO3-是否存在？________ (“存在”、“不存在”或“不确定”)

Answer 1

【答案】 Fe3＋、Mg2＋、CO H＋＋OH－===H2O、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、NH＋OH－===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O H+:NH4+:Al3+=2:1∶1 存在

【解析】试题分析：根据题意知，废水呈无色，说明废水中不存在Fe3＋；实验①焰色反应显黄色，说明废水中含有Na＋；实验②加入氯化钡和盐酸产生2.33g白色沉淀，说明废水中含有SO42-，且物质的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol；实验③逐滴加入氢氧化钠，开始阶段没有沉淀产生，说明废水中含有H+，则一定没有CO32-；沉淀达到最大值后，继续加入氢氧化钠，沉淀的量不变，然后逐渐溶解，直到完全溶解，说明废水含有Al3＋和NH4+，没有Mg2＋。根据图像可知与NH4+反应的氢氧化钠是0.042mol－0.035mol＝0.007mol，即NH4+是0.007mol。溶解氢氧化铝需要的氢氧化钠是0.007mol，则铝离子是0.007mol。而与氢离子反应的氢氧化钠是0.007mol×2＝0.014mol；根据电中性原则判断废水中一定含有NO3-。（1）根据上述分析知废水中一定不存在的离子有：Fe3＋、Mg2＋、CO32-。（2）氢氧化钠溶解氢氧化铝阶段发生的离子反应方程式：Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O；（3）分析图像，在原溶液中c(NH4+)与c(Al3＋)的比值为1:1。废水中一定存在NO3-。