Question

5．某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色．一同学取少量废水，用盐酸酸化，有白色沉淀生成（不溶于稀硝酸）．过滤，将所得的滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有白色沉淀生成（不溶于稀硝酸）；另一份滤液中加入足量NaOH溶液，产生蓝色沉淀．已知白色的Fe（OH）₂固体在潮湿的空气中可生成红褐色的Fe（OH）₃．试回答：
（1）溶液中存在的阴离子是C（填序号）．
A．Cl^-   B． SO₄^2-     C．NO₃^-    D． CO₃^2-
（2）过滤后，向滤液中滴加NaOH溶液，开始时观察不到蓝色沉淀，原因是：盐酸过量．
（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如下：

请回答下列问题：
①加入的金属X为铁（写物质名称）．
②B溶液中的溶质一定含有Fe（NO₃）₂、Ba（NO₃）₂（写化学式）．
③请写出Ⅰ中所涉及的一个化学方程式Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu．

Answer 1

分析 根据氢氧根离子首先与氢离子反应来分析；由题中的框图可知：已知红褐色固体是氢氧化铁，可知X是金属铁，铁把银、铜置换出来；又由于加入过量的铁和出现的白色沉淀，所以B溶液中一定有Fe（NO₃）₂和Ba（NO₃）₂．书写化学方程式时要注意配平．

解答 解：（1）废水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；所以废水中含有Ba²⁺、Ag⁺、Cu²⁺；由于存在这些离子，所以不可能含有氯离子、碳酸根离子、硫酸根离子、氢氧根离子，所以阴离子为硝酸根离子．故填：C；
（2）过滤后，向滤液中滴加NaOH溶液，开始时观察不到蓝色沉淀，原因是盐酸过量；故填：盐酸过量；
（2）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；可知金属X是铁，由于溶液中只能含有硝酸根离子，所以B溶液中的溶质一定含有Fe（NO₃）₂、Ba（NO₃）₂；
故填：①铁；
②Fe（NO₃）₂、Ba（NO₃）₂；
③Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu．

点评 只有熟练掌握酸碱盐的化学性质才能快速准确的做出这类题的正确答案，本题综合性强，有利于培养学生分析实验解决实验的能力．