Question

(15分)某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。

阳离子	K+  Cu2+   Fe3+   Al3+   Fe2+
阴离子	Cl-   CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：

Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。

Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。

Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。

Ⅳ． 向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。

请推断：

（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是           （写离子符号）。

（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。

（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为

_______________________________________________________________

（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是           ，阴离子是              。（写离子符号）

（5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为                g。

（6）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是         

选项	污染物	处理措施	方法类别
A	废酸	加生石灰中和	物理法
B	Cu2+等重金属离子	加硫酸盐沉降	化学法
C	含复杂有机物的废水	通过微生物代谢	物理法
D	碱性的废水	用CO2来中和	化学法

 

Answer 1

【答案】

（1）K⁺   Fe³⁺  （2分） （2）3Fe²⁺ + NO₃^- + 4H⁺  3Fe³⁺ + NO + 2H₂O（2分）

（3）3NO₂+H₂O2HNO₃+NO （2分）   

(4)  Fe²⁺  Cu²⁺  （2分）       Cl^-   NO₃^-  SO₄^2-（3分）

（5）1.6g   （2分）      （6）D（2分）

【解析】（1）由Ⅰ可知溶液中不存在钾离子。由Ⅱ判断，溶液中一定没有铁离子。

（2）由Ⅲ可知，溶液中没有SiO₃^2-、CO₃^2-。无色气体是NO，说明加入盐酸后发生了氧化还原反应，因此含有还原性的亚铁离子，还含有NO₃^-，方程式为3Fe²⁺ + NO₃^- + 4H⁺  3Fe³⁺ + NO + 2H₂O。

（3）红棕色气体是NO₂，和水反应的方程式为3NO₂+H₂O2HNO₃+NO。

（4）由于共计是5中离子，所以根据以上分析可知，含有的离子是 Fe²⁺、Cu²⁺、      Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-。

（5）如果氢氧化钠足量，最终得到的是氢氧化铁和氢氧化铜沉淀，灼烧得到氧化铁和氧化铜，物质的量分别是0.005mol和0.01mol，所以质量共计是1.6g。

（6）A不正确，应该是化学法。B不正确，应该是加入氢氧化物。C不正确，也是化学法，所以正确的答案选D。