Question

（2012?開封一模）1．某化工廠排放的污水中，常溶有某些對人體有害的物質(zhì)，初步認為可能含有Fe³⁺、Ba²⁺、K⁺、OH^-、Cl^-、CO^2-₃、SO^2-₄．為了進一步確認，取樣進行實驗檢測：
①取污水仔細觀察，呈無色、透明、均一狀態(tài)．
②向取樣的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀產(chǎn)生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失．
③用pH試紙測定污水的pH，試紙顯深藍色．
（1）由此可知，該污水中肯定含有的離子是

Ba²⁺、OH^-

，肯定沒有的離子是

Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-

，可能含有的離子是

K⁺、Cl^-

．
（2）簡述通過實驗進一步確定溶液中可能存在離子的操作步驟及現(xiàn)象

用鉑絲蘸取少量的待測液在酒精燈上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察，若發(fā)現(xiàn)火焰呈現(xiàn)紫色，則說明含有鉀離子，另取少量的待測液于一支潔凈的試管中，加幾滴硝酸銀，若有白色沉淀生成，再加入硝酸，沉淀不溶解，證明含有氯離子

．
2．實驗室為化學(xué)興趣小組的同學(xué)準備了四種紅色溶液，它們分別可能是KMnO₄酸性溶液、滴有酚酞的NaOH溶液、滴有石蕊的稀硫酸和品紅溶液．另外還提供了常見的儀器和藥品．為了培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新精神和實踐能力，只允許選用一種試劑對上述四種溶液加以鑒別．
（1）甲組同學(xué)選用了FeCl₂溶液，試寫出該組同學(xué)鑒別出NaOH溶液的有關(guān)離子方程式：

Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃

；
（2）乙組同學(xué)選用了Na₂SO₃溶液，他們直接能鑒別出來的溶液及對應(yīng)的現(xiàn)象分別是

KMnO₄酸性溶液、硫酸溶液；紅色褪去、產(chǎn)生無色有刺激性氣味的氣體

；
（3）丙組同學(xué)選用了一種試劑，一次性鑒別出上述四種溶液，他們選擇的試劑可能是

（NH₄）₂SO₃或NH₄HSO₃或（NH₄）₂S

．

Answer 1

分析：1、（1）本題考查利用復(fù)分解反應(yīng)的條件來判斷物質(zhì)能否共存的問題，若物質(zhì)在水中解離成的離子重新結(jié)合生成水或氣體或沉淀時，物質(zhì)就不能共存．本題還要注意污水為無色透明溶液，則應(yīng)注意常見離子在水中的顏色；
（2）鉀離子的檢驗采用焰色反應(yīng)實驗，氯離子的檢驗用硝酸酸化的硝酸銀來檢驗；
2、（1）FeCl₂溶液可以和氫氧化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，氫氧化亞鐵易被氧氣氧化；
（2）亞硫酸鈉具有還原性，易被氧化劑氧化；
（3）選擇的試劑和上述溶液四種溶液混合后現(xiàn)象不一樣即為答案．

解答：解：1、（1）污水無色，說明不含鐵離子，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀產(chǎn)生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失，說明溶液中含有鋇離子，一定不含碳酸根離子和硫酸根離子，用pH試紙測定污水的pH值，試紙顯深藍色，說明廢水呈堿性，一定含有氫氧根離子，鈉離子和氯離子的存在與否無法確定，故答案為：Ba²⁺、OH^-；Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；K⁺、Cl^-；
（2）鉀離子的檢驗：用鉑絲蘸取少量的待測液在酒精燈上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察，若發(fā)現(xiàn)火焰呈現(xiàn)紫色，則說明含有鉀離子；氯離子的檢驗：取少量的待測液于一支潔凈的試管中，加幾滴硝酸銀，若有白色沉淀生成，再加入硝酸，沉淀不溶解，證明含有氯離子，
故答案為：用鉑絲蘸取少量的待測液在酒精燈上灼燒，透過藍色的鈷玻璃觀察，若發(fā)現(xiàn)火焰呈現(xiàn)紫色，則說明含有鉀離子，另取少量的待測液于一支潔凈的試管中，加幾滴硝酸銀，若有白色沉淀生成，再加入硝酸，沉淀不溶解，證明含有氯離子；
2、（1）FeCl₂溶液可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，然后是氫氧化亞鐵被氧氣氧化，即4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案為：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（2）亞硫酸鈉具有還原性，易被氧化劑氧化，選用Na₂SO₃溶液，直接能鑒別出來的是高錳酸鉀溶液，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，高錳酸鉀被還原為無色的錳離子，在酸性環(huán)境下，亞硫酸根離子互為氫離子反應(yīng)生成二氧化硫氣體，另取未鑒別出的兩待測液，分別向其中滴加稀硫酸（第一步已鑒別出來），紅色褪去者為NaOH溶液，剩余為品紅溶液，
故答案為：KMnO₄酸性溶液、硫酸溶液；紅色褪去、產(chǎn)生無色有刺激性氣味的氣體；
（3）（NH₄）₂SO₃、NH₄HSO₃、（NH₄）₂S是既能和高錳酸鉀反應(yīng)的試劑，還是可以和氫氧化鈉、硫酸反應(yīng)的試劑，現(xiàn)象各不一樣，可以用來檢驗三種溶液，
故答案為：（NH₄）₂SO₃或NH₄HSO₃或（NH₄）₂S．

點評：本題是一道物質(zhì)的性質(zhì)和鑒別知識的考查題目，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，注意平時知識的積累是解題的關(guān)鍵，難度較大．