Question

某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。

阳离子	K+  Cu2+   Fe3+   Al3+   Fe2+
阴离子	Cl-  CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：

Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。

Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。

Ⅲ．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，此时溶

液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。

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          （写离子符号）。

（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是__________________。

（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为

____________________________________________________________________

（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是     ，阴离子是      （写离子符号）。

 

Answer 1

【答案】

（7分）

（1）   K⁺、Fe³⁺     

（2）3Fe²⁺ + NO₃^- + 4H⁺ =3Fe³⁺ + NO + 2H₂O  。

（3）3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO 

（4）  Fe²⁺、Cu²⁺  ，   Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-    。

【解析】

试题分析：（1）Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K⁺、Fe³⁺，故答案为：K⁺、Fe³⁺；

（2））Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体，推断溶液中含有NO₃^-和Fe²⁺；反应的离子方程式是：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，

故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；

（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，

故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；

（4）若向溶液中加入KSCN溶液，无明显变化，说明原溶液中不含Fe³⁺；若向溶液中加入过量的盐酸，有气体生成，溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中含有Cl^-，该气体只能是NO，说明含有具有氧化性的NO₃^-和还原性的Fe²⁺，若向溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有SO₄^2-，各离子的物质的量均为0.1mol，根据电荷守恒可知还应含有Cu²⁺，所以原溶液中所含阳离子是Fe²⁺、Cu²⁺；阴离子是NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-，

故答案为：Fe²⁺、Cu²⁺；NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-。

考点：常见阳离子的检验 质的分离、提纯和除杂 见阴离子的检验

点评：本题考查物质的检验、鉴别以及方程式的有关计算，题目难度中等，解答本题注意把握有关反应的化学方程式的书写．注意物理法与化学法的区别是否有新物质生成是解题的关键。