Question

3．某工业废水中，除H⁺、OH^-外仅含下表离子中的几种．

阳离子	Cu2+、Fe3+、Al3+、K+
阴离子	Cl-、CO32-、NO3-、SO42-

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
I．取少量废水样品，加入KSCN溶液无明显变化．
Ⅱ．另取少量废水样品，逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀，继续滴加过量的NaOH溶液，沉淀部分溶解．
请回答下列问题：
（1）废水中一定含有的金属阳离子是Al³⁺Cu²⁺（填离子符号）．
（2）Ⅱ中沉淀部分溶解过程中发生反应的离子方程式是Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-．
（3）甲同学通过分析最终确定废水中一定不能大量存在上表所列四种阴离子中的CO₃^2-（填离子符号），其判断理由是Al³⁺与CO₃^2-在水溶液中同时发生水解且两个水解过程相互促进，故废水中不能大量存在CO₃^2-（或Cu²⁺与CO₃^2-结合生成CuCO₃沉淀，故废水中不能大量存在CO₃^2-）．

Answer 1

分析 Ⅰ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明没有Fe³⁺；
U．另取少量废水样品，逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀，继续滴加过量的NaOH溶液，沉淀部分溶解，有铝离子，铜离子，无碳酸根，根据以上判断分析．

解答 解：Ⅰ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明没有Fe³⁺；
Ⅱ．另取少量废水样品，逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀，继续滴加过量的NaOH溶液，沉淀部分溶解，有铝离子，铜离子，无碳酸根，
（1）废水中一定含有的金属阳离子是Al³⁺、Cu²⁺，故答案为：Al³⁺、Cu²⁺；
（2））Ⅱ中沉淀部氢氧化铝部分溶解，过程中发生反应的离子方程式是Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-，故答案为：Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-；
（3）有了铝离子就不可能有CO₃^2-，因为Al³⁺与CO₃^2-在水溶液中同时发生水解且两个水解过程相互促进，故废水中不能大量存在CO₃^2-（或Cu²⁺与CO₃^2-结合生成CuCO₃沉淀，故废水中不能大量存在CO₃^2-），故答案为：CO₃^2-；Al³⁺与CO₃^2-在水溶液中同时发生水解且两个水解过程相互促进，故废水中不能大量存在CO₃^2-（或Cu²⁺与CO₃^2-结合生成CuCO₃沉淀，故废水中不能大量存在CO₃^2-）．

点评 本题考查物质的检验、鉴别，题目难度中等，解答本题的关键是把握有关反应的化学方程式的书写．