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    4．某废水中可能含有下列离子中的若干种：Fe3+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Cl-、CO${\;}_{3}^{2-}$、NO${\;}_{3}^{-}$、SO${\;}_{4}^{2-}$、SiO${\;}_{3}^{2-}$．现进行如下实验：
    Ⅰ．取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化．
    Ⅱ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色．
    Ⅲ．向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成．
    Ⅳ．向Ⅱ中所得的溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成．过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成．
    请回答下列问题：
    （1）该废水一定含有的离子是Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-．
    （2）实验Ⅱ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O．
    （3）过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀，调整滤液的pH为10.7左右时，加入铝粉，反应产生氨气和氮气的体积比为1：4，其离子方程式为Al+NO3-${\;}_{3}^{-}$+OH--→AlO2-+NH3+N2+H2O（未配平）．还原产物是NH3和N2．若除去0.2molNO3-，要消耗铝9.6g．
    （4）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理．下列处理措施和方法中正确的是AD．
    选项污染物处理措施方法类别
    A碱性的废水用CO2中和化学法
    BCu2+等重金属离子加硫酸盐沉降化学法
    C含复杂有机物的废水通过微生物代谢物理法
    D废酸加生石灰中和化学法

    分析 1．I．取少量溶液，加入KSCN溶液时无明显变化，证明溶液中不含铁离子：
    Ⅱ．另取溶液加入盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明是一氧化氮氧化为二氧化氮，证明原溶液中一定含有NO3-和Fe2+；则不能有CO32-、SiO32-；
    Ⅲ．向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，取原溶液加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明溶液中有SO42-；
    Ⅳ．向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水，生成氢氧化铁红褐色沉淀，溶液中没有Al3+，过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成，积生成氢氧化铜沉淀，则溶液中含有Cu2+；
    污染治理要求能除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染，物理法与化学法的区别是否有新物质生成，据此分析．

    解答 解：I．取少量溶液，加入KSCN溶液时无明显变化，证明溶液中不含铁离子：
    Ⅱ．另取溶液加入盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明是一氧化氮氧化为二氧化氮，证明原溶液中一定含有NO3-和Fe2+；则不能有CO32-、SiO32-；
    Ⅲ．向Ⅱ中所得溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，取原溶液加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明溶液中有SO42-；
    Ⅳ．向Ⅱ中所得溶液中加入过量浓氨水，生成氢氧化铁红褐色沉淀，溶液中没有Al3+，过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成，积生成氢氧化铜沉淀，则溶液中含有Cu2+；
    （1）综上可知，该废水一定含有的离子是Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-，故答案为：Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-；
    （2）取溶液加入盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明是一氧化氮氧化为二氧化氮，则硝酸与亚铁离子反应生成NO和三价铁离子、水，其离子方程式为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
    故答案为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
    （3）反应产生氨气和氮气的体积比为1：4，则配平方程式为：16Al+9NO3-+7OH-=16AlO2-+4N2↑+NH3↑+2H2O；化合价降低的生成物为还原产物，有NH3和N2，又已知0.2molNO3-，
     16Al+9NO3-+7OH-=16AlO2-+4N2↑+NH3↑+2H2O
     16      9
    n（Al） 0.2mol
    n（Al）=$\frac{3.2}{9}$mol
    则Al的质量为  $\frac{3.2}{9}$mol×27 g•mol-1=9.6g，
    故答案为：NH3和N2；9.6；
    （4）污染治理要求能除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染，物理法与化学法的区别是否有新物质生成．
    A．碱性的废水与二氧化碳反应生成的碳酸盐和水，无污染，故A正确；
    B．硫酸铜可溶，所以不能沉淀除去，应选择硫化物，生成硫化铜沉淀，故B错误；
    C．含苯废水中的苯通过微生物代谢，这是化学方法，故C错误；
    D．酸和碱的中和反应为化学反应，为化学法，氧化钙的水溶液显碱性，故D正确； 
    故选AD．

    点评 本题考查了离子检验的实验方法和反应现象分析、离子方程式的书写，掌握离子性质和溶液中电荷守恒计算判断存在的离子是解题关键，题目难度较大．

    练习册系列答案
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    3．在高温、高压和有催化剂的恒容密闭容器中进行反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）．下列叙述正确的是（　　）
    A．降低温度可以加快反应速率
    B．使用合适的催化剂可以加快反应的速率
    C．在上述条件下，氢气能全部转化为氨气
    D．达到平衡时，体系中各物质的浓度一定相等

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    4．在密闭容器中进行X2（g）+2Y2（g）?Z（g）的反应，X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2mol/L、0.3mol/L、0.3mol/L，当反应达到其最大限度（即化学平衡状态）时，各物质的浓度有可能的是（　　）
    A．c（Z）=0.45mol/LB．c（X2）=0.3mol/L  c（Z）=0.1 mol/L
    C．c（X2）=0.5mol/LD．c（Y2）=0.9mol/L

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．某溶液可能含有Clˉ、SO42ˉ、CO32ˉ、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+ 和Na+．某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如图实验：

    由此可知原溶液中（　　）
    A．原溶液中c（Fe3+）=0.2 mol•L-1
    B．SO42ˉ、NH4+、Na+一定存在，CO32ˉ、Al3+一定不存在
    C．溶液中至少有4种离子存在，其中Clˉ一定存在，且c（Clˉ）≥0.2 mol•L-1
    D．取少量原溶液于试管中，加入KSCN溶液，溶液成血红色，说明该溶液一定没有Fe2+，只有Fe3+

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．有一包粉末可能含有K+、Fe3+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-中的若干种，现进行以下实验：
    （1）取少量固体，加入稀硝酸搅拌，固体全部溶解，没有气体放出；
    （2）向（1）溶液中加入一定量Ba（OH）2溶液，生成有色沉淀，沉淀部分溶解．
    （3）取（2）中的有色沉淀加入足量的稀盐酸后，沉淀全部溶解；
    （4）重新取少量固体加入适量蒸馏水搅拌后，固体全部溶解，得到澄清溶液；
    根据上述实验，这包粉末中一定不含有的离子是CO32-、SO42-；肯定含有的离子是Fe3+、Al3+、Cl-；不能确定是否含有的离子是K+，可通过焰色反应来进一步确定该离子．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．现有FeSO4粗产品，已知其中仅含Fe2（SO4）3杂质，某兴趣小组进行如下探究实验：
    I．定性检测
    检测粗产品中含有Fe2（SO4）3的实验方案是取少许粗产品配制成溶液，滴入几滴KCSN溶液，若观察到溶液出现血红色，则含有Fe2（SO4）3
    Ⅱ．定量测定FeSO4的含量
    实验流程如下：

    （1）滴入BaCl2溶液发生的离子方程式为Ba2++SO42-═BaSO4↓．
    （2）实验室需用460mL 1mol•L-1BaCl2溶液，配制该溶液时，应选择规格为500mL的容量瓶．
    （3）操作Ⅰ的名称为过滤，需用到的玻璃仪器有①③⑤（填序号）．

    （4）通过计算，粗产品中FeSO4的百分含量为79.17%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．硫化氢在科研、生活及化学工业中均有重要应用．
    （1）已知：H2S电离常数：K1=1.3×10-7，K2=7.0×10 -15，在废水处理领域中，H2S能使某些金属离子生成难溶硫化物而除去．250C时，0.1mol．L-1H2S溶液pH为（取近似整数）4；向含有0.020mol．L-lMn2+的废水中通入一定量H2S气体，调节溶液的pH=5，当HS-浓度为1.0×10-4mol•L一1时，Mn2+开始沉淀，则MnS的溶度积为2.8×10-13．
    （2）工业上采用高温分解H2S制取氢气，在膜反应器中分离出H2．其反应为
    2H2S（g）?2H2 （g）+S2 （g）△H1
    已知：H2S（g）?H2（g）+S（g）△H2    2S（g）?S2 （g）△H3
    则△H1=（用含△H2、△H3式子表示）
    （3）在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验．以H2s起始浓度均为c mol•L-1测定H2S的转化率，结果如图1所示．图中a曲线表示H2S的平衡转化率与温度的关系，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率．由图可知：2H2 S（g）?2H2 （g）+S2 （g）△H1＞0（填“＞”、“＜”或
    “=”）；在985℃时，该反应经过时间t s达到平衡状态，反应速率v（H2）为$\frac{0.4c}{t}$，反应的平衡常数K为$\frac{0.8c}{9}$；H2S分解随温度升高，曲线b向曲线a逼近的原因是反应速率加快，达到平衡所需时间缩短．

    （4）H2S废气可用足量烧碱溶液吸收，将吸收后的溶液加入如图2所示电解池中进行电解，在阳极区可生成Sn2-．试写出生成Sn2-的反应方程式（n-1）S+S2-═Sn2-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    13．某一卤代烃不能使卤素的水溶液褪色，将其6.15g与适量的苛性钠溶液共煮沸，加稀NHO3酸化后稀释10倍．取$\frac{1}{10}$体积的该溶液向其中滴0.2mol/L的AgNO3溶液出现浅黄色沉淀，直至用去 25mL AgNO3溶液恰好沉淀完全．通过计算写出该卤代烃的分子式，并写出它可能的结构简式CH3CH2CH2Br；CH3CHBrCH3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．某同学用乙醇、乙酸和浓硫酸制取乙酸乙酯，装置如图所示．
    （1）装置中干燥管的作用是防止小试管中液体发生倒吸
    （2）小试管中的试剂加入顺序为B
    A．浓硫酸 乙醇   乙酸   B．乙醇  浓硫酸  乙酸  C．乙酸  浓硫酸  乙醇．

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