12.某溶液中可能含有下列離子中的若干種:K+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Cl-、NO3-、SO42-、CO32-、SiO32-.現(xiàn)進行如下實驗:
①取少量溶液,加入KSCN溶液,無明顯變化
②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
③向②中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
④向②中所得溶液中加入過量濃氨水,僅有紅褐色沉淀生成,過濾,在所得溶液中加入鹽酸至酸性時,再加入氫氧化鈉溶液,有藍色沉淀生成
請回答下列問題:
(1)該溶液中一定含有的離子是Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-;
(2)該溶液中一定不含有的離子是Al3+、Fe3+、CO32-、SiO32-;
(3)若該溶液中各離子濃度相等,則一定含有的離子還有Cl-;
(4)實驗②中加入鹽酸生成無色氣體的離子方程式是3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O.

分析 ①取少量溶液,加入KSCN溶液時無明顯變化,證明溶液中不含鐵離子;
②另取溶液加入鹽酸,有無色氣體生成,該無色氣體遇空氣變成紅棕色,說明是一氧化氮氧化為二氧化氮,證明原溶液中一定含有NO3-和Fe2+;則不能有CO32-、SiO32-;
③向②中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,取原溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,證明溶液中有SO42-;
④向②中所得溶液中加入過量濃氨水,生成氫氧化鐵紅褐色沉淀,溶液中沒有Al3+,過濾,在所得溶液中加入鹽酸至酸性時,再加入氫氧化鈉溶液,有藍色沉淀生成,積生成氫氧化銅沉淀,則溶液中含有Cu2+;據(jù)此進行解答.

解答 解:①取少量溶液,加入KSCN溶液時無明顯變化,證明溶液中不含鐵離子;
②另取溶液加入鹽酸,有無色氣體生成,該無色氣體遇空氣變成紅棕色,說明是一氧化氮氧化為二氧化氮,證明原溶液中一定含有NO3-和Fe2+;則不能有CO32-、SiO32-;
③向②中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,取原溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,證明溶液中有SO42-
④向②中所得溶液中加入過量濃氨水,生成氫氧化鐵紅褐色沉淀,溶液中沒有Al3+,過濾,在所得溶液中加入鹽酸至酸性時,再加入氫氧化鈉溶液,有藍色沉淀生成,積生成氫氧化銅沉淀,則溶液中含有Cu2+;
(1)綜上可知,該廢水一定含有的離子是Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-,故答案為:Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-;
(2)該溶液中一定不含有的離子是Al3+、Fe3+、CO32-、SiO32-,故答案為:Al3+、Fe3+、CO32-、SiO32-;
(3)若該溶液中各離子濃度相等,即Fe2+、Cu2+正電荷總數(shù)大于NO3-、SO42-負電荷總數(shù),所以溶液中一定存在Cl-,故答案為:Cl-;
(4)加入鹽酸生成無色氣體是亞鐵離子與硝酸根離子在酸性條件下發(fā)生反應生成一氧化氮氣體,離子方程式是:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,故答案為:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O.

點評 本題考查了常見離子的檢驗方法,題目難度中等,明確常見離子的性質為解答關鍵,注意熟練掌握常見離子的檢驗方法,試題有利于培養(yǎng)學生的分析能力及靈活應用能力.

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