Question

13．我市某校化学兴趣小组的调查报告如下：
调查对象：某化工厂排放的废水．
取样地点：废水排放口．
取样时间：2013年5月28日上午9：00．
目测结果：样品略显蓝色，无悬浮颗粒、透明．
实验过程：
①取少量废水，加入过量的盐酸，有白色沉淀生成．过滤，得沉淀物和滤液．向沉淀中加入稀硝酸，白色沉淀不溶解．
②将所得滤液分成两份，一份滤液中加入适量的稀硫酸，产生白色沉淀，过滤，向沉淀物中加入稀硝酸，沉淀不溶解．
③向另一份滤液中加入过量氢氧化钠溶液，只产生蓝色沉淀．
实验结果：废水中含有的大量阴离子是NO₃^-，肯定含有的阳离子是的Ag⁺，Cu²⁺，Ba²⁺，它们都是重金属离子，对环境有污染．
针对上述情况，某同学设计了一种从废水中除去重金属离子的方案．（已知白色的Fe（OH）₂沉淀在氧气和水的存在下会转化为红褐色沉淀．）

假设能发生化学反应的物质均恰好完全反应，则：
（1）X固体为Fe，A固体肯定含有的物质为Cu、Ag
（2）B溶液中的溶质一定有BD
A．K₂CO₃ B．Fe（NO₃）₂ C．MgCl₂ D．Ba（NO₃）₂
（3）写出④反应的化学方程式：Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaNO₃．

Answer 1

分析 运用酸碱盐的化学性质，能较快的正确的解答该题．如废水中含有的大量哪种阴离子，根据①取少量废水，加入过量的盐酸，有白色沉淀生成．过滤，得沉淀物和滤液．向沉淀中加入稀硝酸，白色沉淀不溶解．②将所得滤液分成两份，一份滤液中加入适量的稀硫酸，产生白色沉淀，过滤，向沉淀物中加入稀硝酸，沉淀不溶解．③向另一份滤液中加入过量氢氧化钠溶液，只产生蓝色沉淀．这三个现象可知废水中含有银离子、钡离子和铜离子，只有硝酸银能大量溶于水，故溶液中的阴离子是NO₃^-．

解答 解：废水中含有的大量哪种阴离子，根据①取少量废水，加入过量的盐酸，有白色沉淀生成．过滤，得沉淀物和滤液．向沉淀中加入稀硝酸，白色沉淀不溶解．②将所得滤液分成两份，一份滤液中加入适量的稀硫酸，产生白色沉淀，过滤，向沉淀物中加入稀硝酸，沉淀不溶解．③向另一份滤液中加入过量氢氧化钠溶液，只产生蓝色沉淀．这三个现象可知废水中含有银离子、钡离子和铜离子，只有硝酸银能大量溶于水，故答案：NO₃^-；Ag⁺，Cu²⁺，Ba²⁺．
重金属离子的除杂通常使用置换的方法，Fe粉容易获得而且活泼性比Ag和Cu都活泼，因此X固体是Fe粉，铁粉将Ag⁺硫和Cu²⁺置换出来，因此A固体是Ag和Cu，因此溶液中还剩下Ba²⁺和反应生成的Fe²⁺，溶液中的阴离子是NO₃^-，因此B溶液中的溶质一定有Fe（NO₃）₂和Ba（NO₃）₂．然后向滤液B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．C溶液和硫酸钠反应即硝酸钡和硫酸钠反应．
故答案：（1）Fe；Cu、Ag；（2）BD （3）Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaNO₃．

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．