题目内容
某溶液可能含有Cl-、SO
、CO
、NH
、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液 100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6 g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中
A、至少存在5种离子 B、Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.4 mol·L-1
C、SO
、NH
一定存在,Cl-可能不存在 D、CO
、Al3+一定不存在,K+可能存在
【知识点】离子推断 计算A3 A4 B1 C5 D5
【答案解析】B解析:由于加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,说明一定有NH4+,且物质的量为0.02mol,同时产生红褐色沉淀,说明一定有Fe3+,1.6g固体为氧化铁,物质的量为0.01mol,则有0.02molFe3+,根据共存知一定没有CO32-;4.66g不溶于盐酸的沉淀为硫酸钡,则溶液中一定有SO42-,物质的量为0.02mol; 根据电荷守恒,一定有Cl-,至少 0.02mol×3+0.02-0.02mol×2
=0.04mol,物质的量浓度至少 0.4mol/L,因此A、C错误;B正确;Al3+无法判断是否存在,D错误。
【思路点拨】根据现象判断可能存在的离子,再根据电荷守恒分析判断存在的其他离子。
某工业废水中可能含有如下几种阴阳离子:
| 阳离子 | Fe3+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+ |
| 阴离子 | Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32- |
现对该废水样品进行以下研究:
Ⅰ.向试管中滴加浓盐酸,有少量的无色气体生成,气体遇空气立即变为红棕色;
Ⅱ.若向Ⅰ所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
Ⅲ.若向Ⅰ所得的溶液中加入过量的NaOH溶液,有红褐色沉淀生成。过滤后向所得滤液中通入过量的CO2气体,有白色絮状沉淀生成。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)该废水中一定含有的阴离子是 ,一定不含有的阳离子是 ;
(2)写出Ⅲ的所得滤液中通入过量的CO2气体生成白色絮状沉淀的离子方程式(只写这一个): ;
(3)已知用铝粉可以除去废水中的一种阴离子(X)。若控制溶液的pH为10.7左右,再加入铝粉,除去X离子的同时产生氨气和氮气,且体积比为1﹕4,完成下列反应的离子方程式并配平:(X用具体的离子符号表示)
Al + X + OH- =AlO2-+ NH3 + N2 +
该反应的还原产物是 。若除去0.2mol X离子,要消耗铝 g。
(4)若将废水中的铁元素完全转化成Fe3+,此时测得c(Fe3+)=1.0×10-2mol·L-1,要想将其转换为Fe(OH)3沉淀而除去,则应调节溶液pH至少大于 。(已知常温下Fe(OH)3的Ksp=1.0×10-38)