Question

某電鍍廠在對金屬鍍件表面除銹、除污過程中，使用了鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉．該廠經處理后排放的廢水含有H⁺、OH^-、Na⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、CO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-中的幾種離子，某中學生環保志愿者小組對該廢水中部分成分進行檢測，實驗步驟及現象如下表所示．請你填寫下表中每步實驗現象所對應的實驗結論．

實驗步驟及現象	實驗結論（填離子符號）
取廢水樣品觀察，呈無色	廢水中不含
測所取廢水樣品的pH，pH=13	廢水中含較多的
向廢水樣品中加入過量的稀鹽酸，沒有氣泡產生	廢水中不含

根據以上信息綜合分析，你推測該廢水中除H₂O外，還含有的物質是    （寫化學式，下同），不能確定的物質是    ．

Answer 1

【答案】分析：本題考查利用復分解反應的條件來判斷物質或離子能否共存的問題，若物質在水中解離成的離子重新結合生成水或氣體或沉淀時，物質或離子就不能共存．根據實驗現象依次分析排除．Fe³⁺呈黃色，Cu²⁺呈藍色；pH=13的溶液呈堿性；活潑金屬或碳酸鹽遇到稀鹽酸能產生氣泡．
解答：解：取廢水樣品觀察，呈無色，因Fe³⁺呈黃色，Cu²⁺呈藍色，故廢水中一定不含Fe³⁺、Cu²⁺；廢水樣品的pH=13，說明廢水呈堿性，則一定含有較多的OH^-；因OH^-與H⁺能相互結合成水，故一定不含H⁺；向廢水樣品中加入過量的稀鹽酸，沒有氣泡產生，說明廢水中一定不含CO₃^2-；因CO₃^2-與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體．因溶液不顯電性，含有氫氧根陰離子則一定含有陽離子，故此廢水中一定含有鈉離子，一定含有的物質是NaOH，不能確定是否含有Cl^-、SO₄^2-；也就不能確定是否含有NaCl或Na₂SO₄
故答案為：Fe³⁺、Cu²⁺；   OH^-；  CO₃^2-；   NaOH；  NaCl、Na₂SO₄．
點評：本題考查了常見離子的共存問題，完成此題，可以依據復分解反應的條件進行．