Question

（6分）某工业废水含有Cu²⁺、Fe³⁺、 Al³⁺、Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、SiO₃^2-中的5种，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。为探究废水的组成，甲同学进行如下实验：
Ⅰ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅱ．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。
Ⅲ．向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。
（1）由Ⅰ判断，溶液中一定不含有的阳离子是                       （写离子符号）；
（2）Ⅱ中生成的无色气体是       ，生成无色气体的反应中被氧化的离子是         ；
（3）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是         ，阴离子是       （写离子符号）；
（4）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是            

Answer 1

（6分）（1）Fe³⁺（1分） （2）NO （1分）  Fe²⁺（1分） 
（3）Fe²⁺、Cu²⁺，（1分）      Cl^-、NO₃^-、SO₄^2- （1分）  （4）D  （1分）

试题分析：（1）取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明不存在铁离子，所以由Ⅰ判断，溶液中一定不含有的阳离子是Fe³⁺。
（2）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，说明无色气体是NO，因此溶液中硬度含有NO₃^－。NO₃^－被还原生成NO，说明一定还还原还原性的离子，因此该离子只能是亚铁离子，即生成无色气体的反应中被氧化的离子Fe²⁺。
（3）向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，则白色沉淀应该是硫酸钡，所以一定含有SO₄^2-。又因为各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L，所以根据电荷守恒可知，溶液中还存在的离子应该是铜离子和氯离子，不能含有铝离子，因为无法满足电荷守恒。所以最终确定原溶液中所含阳离子是Fe²⁺、Cu²⁺，阴离子是Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-。
（4）根据溶液的酸碱性以及离子的性质可知，正确的处理方法是。
点评：该题综合性强，贴近高考，难度较大。该题既有定性的分析，也有大量的计算，增加了试题的难度。有利于培养学生严谨的逻辑推理能力和创新思维能力，有助于提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，也有利于培养学生的环境保护意识。