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0.1 mol/L。

阳离子	K＋、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋
阴离子	Cl－、、、、

某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，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。

②取少量溶液，加入KSCN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BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

请推断：

(1)由①、②、③判断，溶液中一定不含有的阴离子是______________，一定不含有的阳离子是_____________(写离子符号)。

(2)③中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是___________________________，④中生成白色沉淀的离子方程式是___________________________。

(3)将③中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生反应的化学方程式为__________________________。

(4)该同学最终确定原溶液中所含阴离子是___________，阳离子是________________写离子符号)。

Answer 1

【答案】、 K＋、Fe3＋ 3Fe2＋＋＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O Ba2＋＋=BaSO4↓ 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO Cl－、、 Fe2＋、Mg2＋

【解析】

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)，说明没有K+；

②取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明没有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，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变,说明Fe2+与NO3和H+反应生成NO，即溶液中有Fe2+、NO3，加盐酸溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中有Cl无，加盐酸溶液依然澄清说明没有SiO32；

④向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有SO42；

(1)由①、②、③判断，溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+，一定不含有的阳离子是、SiO32；故答案为：、SiO32；K+、Fe3+；

(2) ③中加入少量盐酸生成无色气体，是Fe2+与NO3和H+反应生成NO，其离子方程式：3Fe2++NO3+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O；

故答案为：3Fe2++NO3+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O；

(3)将③中所得红棕色气体为二氧化氮，通入水中，与水反应生成NO，气体变无色，所发生的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，向③中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，离子方程式是Ba2＋＋=BaSO4↓；

故答案为：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；Ba2＋＋=BaSO4↓；

(4)由以上推断可知溶液中阴离子为Cl、NO3、SO42，且各为0.1mol/L；已经推断出的阳离子是Fe2+，其浓度为0.1mol/L，由电荷守恒可知溶液中还有一种+2价阳离子，所以还有Mg2＋，所以甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是：Fe2+、Mg2＋；阴离子是：Cl、NO3、SO42；

故答案为：、NO3、SO42、Cl； Fe2+、Mg2＋