Question

某化学小组对一化工厂排放的污水做了粗略测定，初步认为其中可能含有Fe³⁺、Ba²⁺、Na⁺、OH^-、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-，为了进一步确认，进行如下实验：
①取污水仔细观察，呈无色、透明、均一状态．
②向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量气泡产生．
③用pH试纸测定污水的pH值，试纸显深蓝色（pH＞7）．
（1）由实验①可知，该污水中肯定不含的离子是______；
（2）由实验②可知，该污水中肯定不含的离子是______；
（3）综合实验①②③可知，该污水中肯定含有的离子是______．

Answer 1

①由污水“呈无色、透明、均一状态”可知该污水中：不含Fe³⁺，因为三价铁离子在水溶液中呈现黄色；Ba²⁺与CO₃^2-、SO₄^2-不能共存，因为碳酸钡、硫酸钡不溶于水，会形成白色沉淀．
②由“向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量气泡产生”可知该污水中肯定含有CO₃^2-，因为碳酸盐遇酸能产生二氧化碳气体．肯定不含Ba²⁺，因为Ba²⁺与CO₃^2-不能共存，SO₄^2-无法判断是否存在．
③由“用pH试纸测定污水的pH值，试纸显深蓝色（pH＞7）”可知污水呈碱性，那么污水中一定含有OH^-；根据溶液不显电性原则（正电荷总数等于负电荷总数）可知污水中肯定含有Na⁺，是否存在Cl^-无法确定．
综上所述：（1）由实验①可知，该污水中肯定不含的离子是 Fe³⁺；
（2）由实验②可知，该污水中肯定不含的离子是 Ba²⁺；
（3）综合实验①②③可知，该污水中肯定含有的离子是 Na⁺、OH^-、CO₃^2-．
故答案为：（1）Fe³⁺
（2）Ba²⁺
（3）Na⁺、OH^-、CO₃^2-．