Question

某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离

某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。 阳离子 K ＋ 　Ag ＋ 　Mg 2 ＋ 　Cu 2 ＋ 　Al 3 ＋ 　NH 4 + 阴离子 Cl － 　CO 3 2 — 　NO 3 — 　SO 4 2 — 　I － 甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：Ⅰ.取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加。Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl 2 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___________________________________。(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是________________________。(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有________，阴离子有________；并据此推测原溶液应该呈________性，原因是____________________________(请用离子方程式说明)。(4)另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此过程中涉及的离子方程式为____________________________。充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为________g。

Answer 1

(1)K ＋ 、NH 4 + 、Cu 2 ＋ (2)6I － ＋2NO 3 — ＋8H ＋ =3I 2 ＋2NO↑＋4H 2 O (3)Mg 2 ＋ 、Al 3 ＋ 　Cl － 、NO 3 — 、SO 4 2 — 、I － 　酸　Mg 2 ＋ ＋2H 2 O??Mg(OH) 2 ＋2H ＋ 、Al 3 ＋ ＋3H 2 O Al(OH) 3 ＋3H ＋ (4)Mg 2 ＋ ＋2OH － =Mg(OH) 2 ↓、Al 3 ＋ ＋4OH － =AlO 2 — ＋2H 2 O　0.4

(1)根据Ⅰ，溶液为无色，则溶液中不含Cu 2 ＋ ，生成沉淀后离子种类增加，说明原溶液中不含NH 4 + ；根据Ⅱ可确定溶液中不含K ＋ 。(2)根据Ⅲ的描述可确定生成的无色气体为NO，则原溶液中一定含有NO 3 — 和I － ，根据转移电子数目相等、电荷守恒可写出离子方程式。(3)结合Ⅳ和溶液中各离子浓度相等可确定溶液中含有的阴离子为SO 4 2 — 、Cl － 、NO 3 — 和溶液显酸性，是Mg 2 ＋ 、Al 3 ＋ 水解的缘故。(4)加入NaOH溶液，Mg 2 ＋ 转化为Mg(OH) 2 沉淀，Al 3 ＋ 最后转化为NaAlO 2 ，最终得到0.01 mol Mg(OH) 2 沉淀，灼烧至恒重得到0.4 g MgO。 点拨：本题结合废水的成分考查离子检验和离子方程式的书写，意在考查考生综合分析问题的能力和计算能力。