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)。

阳离子	K＋　Ag＋　Mg2＋　Cu2＋　Al3＋　NH4+
阴离子	Cl－　CO32—　NO3—　SO42—　I－

 

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

(1)K＋、NH4+、Cu2＋

(2)6I－＋2NO3—＋8H＋=3I2＋2NO↑＋4H2O

(3)Mg2＋、Al3＋　Cl－、NO3—、SO42—、I－　酸　Mg2＋＋2H2O??Mg(OH)2＋2H＋、Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋

(4)Mg2＋＋2OH－=Mg(OH) 2↓、Al3＋＋4OH－=AlO2—＋2H2O　0.4

【解析】(1)根据Ⅰ，溶液为无色，则溶液中不含Cu2＋，生成沉淀后离子种类增加，说明原溶液中不含NH4+；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NO3—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SO42—、Cl－、NO3—和溶液显酸性，是Mg2＋、Al3＋水解的缘故。(4)加入NaOH溶液，Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，Al3＋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。

点拨：本题结合废水的成分考查离子检验和离子方程式的书写，意在考查考生综合分析问题的能力和计算能力。