Question

20．某無色工業(yè)廢水中可能含有Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Cl^-、SO₄^2-中的幾種離子．
a．取0.1mL該廢水于管中，加入足量的Ba（N0₃）溶液和稀硝酸，產(chǎn)生白色沉淀，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V液中加入AgNO₃溶液無沉淀產(chǎn)生．
b．另取10mL該廢水于管中，滴加NaOH溶液先產(chǎn)生白色沉淀，后部分沉淀溶解．生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)和圖表數(shù)據(jù)：
（1）該廢水中一定不含有的離子有Cu²⁺、Cl^-（填離子符號）．
（2）實(shí)驗(yàn)室配制100mL mol•L^-1的NaOH溶液時(shí)，用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外，還需要100mL容量瓶、膠頭滴管（填儀器名稱）．
（3）寫出A→B過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O．
（4）該廢水中，c（Al³⁺）=0.5mol/L．

Answer 1

分析 無色溶液中不會存在有色的Cu²⁺；
a．取0.1mL該廢水于管中，加入足量的Ba（NO₃）溶液和稀硝酸，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀為硫酸鋇，則原溶液中含有SO₄^2-；充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V液中加入AgNO₃溶液無沉淀產(chǎn)生，說明原溶液中不存在Cl^-；
b．另取10mL該廢水于管中，滴加NaOH溶液先產(chǎn)生白色沉淀，后部分沉淀溶解，溶解的沉淀為氫氧化鋁，不溶的沉淀為氫氧化鎂，則原溶液中一定含有Mg²⁺、Al³⁺；
根據(jù)以上分析進(jìn)行解答．

解答 解：無色溶液中不會存在有色的Cu²⁺；
a．取0.1mL該廢水于管中，加入足量的Ba（NO₃）溶液和稀硝酸，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀為硫酸鋇，則原溶液中含有SO₄^2-；充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V液中加入AgNO₃溶液無沉淀產(chǎn)生，說明原溶液中不存在Cl^-；
b．另取10mL該廢水于管中，滴加NaOH溶液先產(chǎn)生白色沉淀，后部分沉淀溶解，溶解的沉淀為氫氧化鋁，不溶的沉淀為氫氧化鎂，則原溶液中一定含有Mg²⁺、Al³⁺，
（1）根據(jù)分析可知，該廢水中一定不含有的離子有：Cu²⁺、Cl^-，
故答案為：Cu²⁺、Cl^-；
（2）實(shí)驗(yàn)室配制100mL mol•L^-1的NaOH溶液時(shí)，用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外，配制100mL溶液必須選用規(guī)格為100mL的容量瓶，定容時(shí)必須使用膠頭滴管，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
（3）A→B過程為氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O；
（4）根據(jù)反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O可知，n[Al（OH）₃]=n（NaOH）=0.04mol=0.035mol=0.005mol，根據(jù)質(zhì)量守恒可知原溶液中鋁離子的物質(zhì)的量為0.005mol，則原溶液中鋁離子的濃度為：c（Al³⁺）=$\frac{0.005mol}{0.01L}$=0.5mol/L，
故答案為：0.5mol/L．

點(diǎn)評 本題考查了常見離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，涉及離子推斷、溶液配制、物質(zhì)的量濃度的計(jì)算、離子方程式書寫等知識，明確常見金屬及其化合物性質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及邏輯推理能力．