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子的水解)。

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________。

(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

解析　(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；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、Cl^－、NO和I^－，溶液中含有的阳离子为Mg^2＋、Al^3＋；结合溶液的组成可确定溶液显酸性，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NaAlO₂，最终得到0.01 mol Mg(OH)₂沉淀，灼烧至恒重得到0.4 g MgO。

答案　(1)K^＋、NH、Cu^2＋

(2)6I^－＋2NO＋8H^＋===3I₂＋2NO↑＋4H₂O

(3)Mg^2＋、Al^3＋　Cl^－、NO、SO、I^－　酸　Mg^2＋＋2H₂OMg(OH)₂＋2H^＋、Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃＋3H^＋

(4)Mg^2＋＋2OH^－===Mg(OH)₂↓、Al^3＋＋4OH^－===AlO＋2H₂O　0.4