Question

9．我市某化工廠排出的廢水透明、澄清、略顯藍色．我�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)為了探究其成分進行了如下實驗：
①取少量廢水，加入過量的鹽酸，有白色沉淀生成．過濾，向沉淀物中加入足量稀硝酸，白色沉淀不溶解．
②將所得的濾液分成兩份，一份濾液中加入適量的稀硫酸，也有白色沉淀生成．過濾，向沉淀物中加入足量稀硝酸，白色沉淀不溶解．
③另一份濾液中加入足量NaOH溶液，產(chǎn)生藍色沉淀．由上述實驗可以推斷：（寫離子符號）
（1）廢水中肯定含有的陽離子是Ag⁺、Ba²⁺Cu²⁺；含有的大量陰離子是NO₃^-．
（2）實驗步驟③中，向濾液中滴加NaOH溶液，開始時觀察不到藍色沉淀，原因是：溶液中有酸，生成的沉淀會與酸反應(yīng)．
（3）該小組同學(xué)設(shè)計了一個從廢水中除去其陽離子的實驗方案：【已知白色的Fe（OH）₂固體在潮濕的空氣中可生成紅褐色的Fe（OH）₃】試回答下列問題：

①固體A中一定含有的物質(zhì)為FeCuAg（寫化學(xué)式）．
②C溶液中的溶質(zhì)一定含有Ba（NO₃）₂（寫化學(xué)式）．
③寫出Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄═BaSO4↓+2NaNO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧根離子首先與氫離子反應(yīng)來分析；
（2）由題中的框圖可知：已知紅褐色固體是氫氧化鐵，可知X是金屬鐵，鐵把銀、銅置換出來，故固體A為Ag、Cu、Fe；又由于加入過量的鐵和出現(xiàn)的白色沉淀，所以B溶液中一定有Fe（NO₃）₂和Ba（NO₃）₂．書寫化學(xué)方程式時要注意配平和沉淀符號．

解答 解：廢水和鹽酸反應(yīng)生成不溶于硝酸的白色沉淀是氯化銀；由于鹽酸是過量的，所以濾液中沒有銀離子，所以和硫酸反應(yīng)反應(yīng)生成不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸鋇；和氫氧化鈉反應(yīng)生成藍色沉淀是氫氧化銅；所以廢水中含有Ba²⁺、Ag⁺、Cu²⁺；由于存在這些離子，所以不可能含有氯離子、碳酸根離子、硫酸根離子、氫氧根離子，所以陰離子為硝酸根離子．
（1）過濾后，向濾液中滴加NaOH溶液，開始時觀察不到藍色沉淀，原因是鹽酸過量；
（2）①由題中的圖知：廢水加過量固體X，然后向濾液中加氫氧化鈉，產(chǎn)生白色沉淀又變成紅褐色沉淀，由題中信息知白色沉淀是氫氧化亞鐵，紅褐色沉淀是氫氧化鐵；可知金屬X是鐵，廢水中含有銀離子、鋇離子和銅離子，鐵可將銀離子和銅離子置換出來，還有過量的鐵，所以固體A中一定含有Fe、Ag和Cu；
②由于溶液中只能含有硝酸根離子，所以B溶液中的溶質(zhì)一定含有Fe（NO₃）₂、Ba（NO₃）₂；加入氫氧化鈉溶液，鐵離子和氫氧根結(jié)合為沉淀，C溶液中的溶質(zhì)一定含有Ba（NO₃）₂；
③溶液C為Ba（NO₃）₂，加入硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)的方程式為：Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaNO₃．
故答案為：
（1）Ag⁺、Ba²⁺  Cu²⁺；          NO₃^-
（2）溶液中有酸，生成的沉淀會與酸反應(yīng)．
（3）①Fe Cu Ag；
②Ba（NO₃）₂
③Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄═BaSO4↓+2NaNO₃

點評 只有熟練掌握酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)才能快速準確的做出這類題的正確答案，本題綜合性強，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析實驗解決實驗的能力．