Question

【题目】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。

阳离子	、、、、
阴离子	、、、、

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：

①用铂丝蘸取少量溶液，在无色火焰上灼烧，未出现黄色火焰

②取少量溶液，加入溶液无明显变化。

③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。

④向③中所得的溶液中加入溶液，有白色沉淀生成。

（1）步骤①使用的焰色反应属于___（填“物理”或“化学”）变化

（2）③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是____

（3）该溶液中一定含有的阳离子有___，一定含有的阴离子有___

（4）检验溶液中存在的方法是_____

（5）取该溶液，向溶液中加入过量的稀氢氧化钠溶液，充分反应后，过滤、洗涤，将沉淀在空气中灼烧后得到的固体质量为___g

Answer 1

【答案】物理 、 、、 取少量待测液于试管中，先加入稀盐酸，再加入溶液，若产生白色沉淀，则含有 12

【解析】

①用铂丝蘸取少量溶液，在无色火焰上灼烧，未出现黄色火焰，则溶液中无Na+；②取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，则溶液中无Fe3+；③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，则溶液中含有NO3-和还原性离子，即Fe2+，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，则溶液中含有Cl-；溶液中含有Fe2+，则CO32-、SiO32-不能存在；④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则存在SO42-。根据溶液呈电中性，且各离子的物质的量为1mol，即Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-各0.1mol时，0.1×2+0.1x=0.1×1+0.1×1+0.1×2，x=2，则只能为Mg2+；

（1）步骤①灼烧时的焰色反应为元素所特有的性质，属于物理变化；

（2）溶液中的硝酸根离子、亚铁离子与氢离子反应生成铁离子、NO和水，反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；

（3）由分析可知，一定含有的阳离子为Fe2+、Mg2+；一定含有的阴离子有Cl-、NO3-、SO42-；

（4）检验SO42-常用盐酸和氯化钡溶液，方法是取少量待测液于试管中，先加入稀盐酸，取清液再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则含有SO42-；

（5）取1.0L该溶液，则溶液中含有0.1molFe2+、0.1mol Mg2+，向溶液中加入过量的稀氢氧化钠溶液，过滤、洗涤，将沉淀在空气中灼烧后，得到的固体为0.1molMgO、0.05molFe2O3，其质量为12g。