Question

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...

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0.1mol/L。 阳离子 K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ 阴离子 Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- 甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验： Ⅰ．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）。 Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。 Ⅲ．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。 Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 请推断： （1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是 （写离子符号）。 （2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是__________________。 （3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为 ____________________________________________________________________ （4）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）。

Answer 1

【答案】（7分）
（1）
K+、Fe3+
（2）3Fe2+ + NO3- + 4H+ =3Fe3+ + NO + 2H2O
。
（3）3NO2+H2O=2HNO3+NO
（4）
Fe2+、Cu2+
，
Cl-、NO3-、SO42-
。
【答案解析】试题分析：（1）Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+，故答案为：K+、Fe3+；
（2））Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体，推断溶液中含有NO3-和Fe2+；反应的离子方程式是：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，
故答案为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO，
故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（4）若向溶液中加入KSCN溶液，无明显变化，说明原溶液中不含Fe3+；若向溶液中加入过量的盐酸，有气体生成，溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中含有Cl-，该气体只能是NO，说明含有具有氧化性的NO3-和还原性的Fe2+，若向溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有SO42-，各离子的物质的量均为0.1mol，根据电荷守恒可知还应含有Cu2+，所以原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+；阴离子是NO3-、Cl-、SO42-，
故答案为：Fe2+、Cu2+；NO3-、Cl-、SO42-。
考点：常见阳离子的检验
质的分离、提纯和除杂
见阴离子的检验
点评：本题考查物质的检验、鉴别以及方程式的有关计算，题目难度中等，解答本题注意把握有关反应的化学方程式的书写．注意物理法与化学法的区别是否有新物质生成是解题的关键。