Question

（10分）某工業(yè)廢水中僅含下表離子中的5種，且各種離子的物質(zhì)的量濃度相等，均為0.1mol/L。

陽離子	K+  Cu2+   Fe3+   Al3+   Fe2+
陰離子	Cl-   CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-

欲探究廢水的組成，進行如下實驗：

Ⅰ．用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無紫色火焰（透過藍色鈷玻璃觀察）。

Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液無明顯變化。

Ⅲ．另取溶液加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，此時溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變。

Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。

請推斷：

（1）僅由Ⅰ、Ⅱ判斷，溶液中一定不含有的陽離子是           （寫離子符號）。

（2）將Ⅲ中所得紅棕色氣體通入水中，氣體變無色，所發(fā)生的化學(xué)方程式為：

___________________________________

（3）原溶液中所含陽離子是          ，陰離子是             。（寫離子符號）

【解析】I中說明沒有K⁺，Ⅱ中說明沒有Fe³⁺。無色氣體遇空氣變成紅棕色，說明該無色氣體是NO，即加入鹽酸后發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，而所給離子中只有亞鐵離子可以被硝酸氧化，因此一定含有亞鐵離子和NO₃^－。又因為溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變，所以溶液中不能含有CO₃^2－和SiO₃^2－。Ⅳ說明含有SO₄^2－，因為濃度均是0.1mol/L，且只有5種離子，所以若銅離子和鋁離子同時存在，則不能滿足溶液呈電中性，所以二者只能含有一種，因此氯離子必須存在。根據(jù)離子的濃度大小可以判斷，銅離子存在，鋁離子不能存在。

 

Answer 1

（1）K⁺   Fe³⁺  （2分）           (2) 3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO（2分）

(3) Fe²⁺ Cu²⁺ （3分）；    Cl^-   NO₃^-  SO₄^2-（3分