Question

Ⅰ． 已知某工业废水中含有大量的CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，通过下述过程可从该废水中回收硫酸铜晶体及其他物质．

（1）步骤1需用到的玻璃仪器除烧杯外有

漏斗、玻璃棒

．
（2）步骤2中需加入某种试剂后再将混合物分离，该试剂是（填化学式）

Cu

，固体残渣的成分是（填化学式）

Ag、Cu

．
（3）步骤3中涉及的操作是：蒸发浓缩、

冷却结晶

、过滤、烘干．
（4）步骤2应该在通风橱中进行，原因是

因为Hg有挥发性，且有毒

．
Ⅱ．（（2）为1分，其余每空2分）某溶液中含有Na⁺、SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-、Br^-中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象记录如下：①加入盐酸，有无色气体生成；②向原溶液中滴加氯水，无气体产生，再加CCl₄振荡，静置，CCl₄层呈橙色，用分液漏斗分液；③向分液后所得的水溶液中加入Ba（NO₃）₂和HNO₃的混合溶液，有白色沉淀生成，过滤；④在滤液中加AgNO₃和HNO₃的混合液，有白色沉淀产生．试回答：（提示：氯气会氧化SO₃^2-为SO₄^2-）
（1）原溶液中肯定存在的离子是

Na⁺、SO₃^2-、Br^-

，肯定没有的离子是

CO₃^2-

；
（2）若步骤③改用BaCl₂和盐酸的混合溶液，对判断（1）结论有无影响

无影响

；
（3）步骤②中发生反应的离子方程式为

Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-

、

Cl₂+SO₃^2-+H₂O═2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺

．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）步骤1为过滤操作，用到烧杯、漏斗、玻璃棒等仪器；
（2）Cu的性质比Ag、Hg活泼，应加入过量的Cu，可发生置换反应生成Ag、Hg而可分离出来，注意不能引入新的杂质；
（3）从溶液中获取结晶水合物，需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干等操作；
（4）Hg在常温下为液体，易挥发，有毒；
Ⅱ．Na⁺、SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-、Br^-中
①加入盐酸，有无色气体生成，则该气体可能是CO₂或SO₂或二者都有，则溶液中SO₃^2-和CO₃^2-至少有一种；
②向原溶液中滴加氯水，无气体产生，则溶液中不含CO₃^2-，含有SO₃^2-，
再加CCl₄振荡，静置，CCl₄层呈橙色，则溶液中含有Br^-；
③向分液后所得的水溶液中加入Ba（NO₃）₂和HNO₃的混合溶液，有白色沉淀生成，该沉淀为BaSO₄，但不能确定是否含有SO₄^2-，因SO₃^2-可被氯水氧化生成SO₄^2-；
④在滤液中加AgNO₃和HNO₃的混合液，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，但不能确定溶液中是否含有Cl^-，因所加氯水中含有Cl^-，
以此解答该题．

解答：解：Ⅰ．（1）步骤1为过滤操作，用到烧杯、漏斗、玻璃棒等仪器，缺少的是漏斗、玻璃棒，故答案为：漏斗、玻璃棒；
（2）Cu的性质比Ag、Hg活泼，应加入过量的Cu，可发生置换反应生成Ag、Hg而可分离出来，注意不能引入新的杂质，所以所加入的试剂应为Cu，Hg在常温下为液体，则固体残渣为Ag、Cu，故答案为：Cu； Ag、Cu；
（3）从溶液中获取结晶水合物，需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干等操作，故答案为：冷却结晶；
（4）Hg在常温下为液体，易挥发，有毒，实验时应在通风橱中进行，故答案为：因为Hg有挥发性，且有毒；
Ⅱ．①加入盐酸，有无色气体生成，则该气体可能是CO₂或SO₂或二者都有，则溶液中SO₃^2-和CO₃^2-至少有一种；
②向原溶液中滴加氯水，无气体产生，则溶液中不含CO₃^2-，含有SO₃^2-，
再加CCl₄振荡，静置，CCl₄层呈橙色，则溶液中含有Br^-；
③向分液后所得的水溶液中加入Ba（NO₃）₂和HNO₃的混合溶液，有白色沉淀生成，该沉淀为BaSO₄，但不能确定是否含有SO₄^2-，因SO₃^2-可被氯水氧化生成；
④在滤液中加AgNO₃和HNO₃的混合液，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，但不能确定溶液中是否含有Cl^-，因所加氯水中含有Cl^-，
（1）通过以上分析可知，溶液中一定含有的离子为Na⁺、SO₃^2-、Br^-，一定不含有的离子为CO₃^2-，
可能有的离子为SO₄^2-和Cl^-，故答案为：Na⁺、SO₃^2-、Br^-； CO₃^2-；
（2）因步骤②中SO₃^2-被氯水氧化生成SO₄^2-，无论加入盐酸还是硝酸，对实验结论都没有影响，故答案为：无影响；
（3）Br^-和SO₃^2-都具有还原性，与氯水发生氧化还原反应，反应的离子方程式为分别为Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-、
Cl₂+SO₃^2-+H₂O═2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺，故答案为：Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；Cl₂+SO₃^2-+H₂O═2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺．

点评：本题考查物质的分离和离子的检验，题目难度较大，注意把握物质的性质，根据反应现象结合物质的性质进行推断，注意离子间的相互干扰．