Question

10．在我市经济在开发的进程中，要坚持开发与环保并重．某化学课外活动小组在调查一化工厂时发现，该厂有甲、乙两个车间，各排出的废水澄清透明，经分析分别含有三种不同离子，共有K⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、OH^-、NO₃^-、CO₃^2- 六种离子．
①已知甲车间的废水明显呈碱性，则乙车间废水中含有的阴离子是NO₃^-．
②将甲、乙两车间的废水按适当比例混合，可以变废为宝，既能使废水中的Ba²⁺、Cu²⁺、OH^-、CO₃^2- 等离子转化为沉淀除去，又可以用上层清液来浇灌农田．清液中含有的溶质主要是KNO₃（填化学式）．
③写出K₂CO₃和Ba（NO₃）₂发生复分解反应的化学方程式Ba（NO₃）₂+K₂CO₃═BaCO₃↓+2KNO₃．

Answer 1

分析 （1）离子在溶液中能否共存，取决于离子间能否结合成沉淀、气体或水，若能结合成沉淀、气体或水，就不能共存；
（2）复分解反应的实质是能结合成沉淀、气体或水的离子不能共存，可依据此条原则完成此题．本题中Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓；
（3）碳酸钾和硝酸钡反应产生碳酸钡沉淀和硝酸钾，据此写出反应的方程式．

解答 解：（1）甲车间废水明显显碱性，说明有氢氧根离子，则乙车间一定含有铜离子，则乙车间一定不能含有碳酸根离子（碳酸铜不溶于水），说明甲车间的废水中含有OH^-和CO₃^2-，则能和氢氧根离子、碳酸根离子反应的离子一定在乙车间，所以乙车间的废水中含Ba²⁺、Cu²⁺，故乙车间的废水中的阴离子为NO₃^-；
（2）甲车间的废水中的阳离子为K⁺，甲、乙两车间的废水按适当的比例混合，可以使废水中的Ba²⁺、Cu²⁺、OH^-等离子转化为沉淀除去，剩下的为K^+_和NO₃^-，故物质为硝酸钾，化学式为：KNO₃；
（3）碳酸钾和硝酸钡反应产生碳酸钡沉淀和硝酸钾，反应的方程式为：Ba（NO₃）₂+K₂CO₃═BaCO₃↓+2KNO₃；
故答案为：
（1）NO₃^-；
（2）KNO₃；
（3）Ba（NO₃）₂+K₂CO₃═BaCO₃↓+2KNO₃．

点评 本题考查的是复分解反应的实质，其实质是离子之间的相互反应．完成此类题目，要熟记常见的酸碱盐在水中的溶解性，以利于判断反应能否进行．所以要求同学们在平时的学习中要加强知识的储备，能够灵活应用．