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(yáng)離子	K+  Cu2+   Fe3+   Al3+   Fe2+
陰離子	Cl-   CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-

欲探究廢水的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ．用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無(wú)紫色火焰（透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察）。

Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液無(wú)明顯變化。

Ⅲ．另取溶液加入少量鹽酸，有無(wú)色氣體生成，該無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色，此時(shí)溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類(lèi)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(qǐng)推斷：

（1）僅由Ⅰ、Ⅱ判斷，溶液中一定不含有的陽(yáng)離子是           （寫(xiě)離子符號(hào)）。

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

___________________________________

（3）原溶液中所含陽(yáng)離子是          ，陰離子是             。（寫(xiě)離子符號(hào)）

【解析】I中說(shuō)明沒(méi)有K⁺，Ⅱ中說(shuō)明沒(méi)有Fe³⁺。無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色，說(shuō)明該無(wú)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?yàn)槿芤阂廊怀吻�，且溶液中陰離子種類(lèi)不變，所以溶液中不能含有CO₃^2－和SiO₃^2－。Ⅳ說(shuō)明含有SO₄^2－，因?yàn)闈舛染��?.1mol/L，且只有5種離子，所以若銅離子和鋁離子同時(shí)存在，則不能滿(mǎn)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