Question

重慶市某化工廠排放的廢水透明、澄清，略顯藍色．小剛同學取了一瓶廢水進行如下實淀生成，過濾：將所得的濾液分成兩份，一份濾液加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份濾液加入氫氧化鈉溶液，產生藍色沉淀．試回答：
（1）加入硝酸銀溶液時，生成的白色沉淀是______（填化學式，下同），加入氫氧化鈉溶液時生成的藍色沉淀是______．
（2）廢水中一定不含有的物質是______（填序號）．
A．氯化物　　　B．硫酸鹽　　　C．硝酸鹽　　　D．碳酸鹽
（3）小剛同學設計了一個從廢水中除去金屬離子的實驗方案．
[已知白色的Fe（OH）₂固體在潮濕的空氣中可生成紅褐色的Fe（OH）₃]

①固體A中一定含有的物質為______（填化學式）．
②第Ⅲ步反應的化學方程式為______；
第Ⅳ步反應的化學方程式為______．

Answer 1

解：不溶于硝酸的白色沉淀有氯化銀和硫酸鋇，（1）加入硝酸銀溶液時，所有的硝酸鹽都溶于水，只能是銀鹽的沉淀，故為AgCl；原溶液略顯藍色，說明了存在銅離子，加入 NaOH溶液時，所有的鈉鹽都溶于水，只能是氫氧化銅沉淀；
（2）濾液中加硫酸生成了不溶于硝酸的白色沉淀，說明了原溶液中存在鋇離子，有鋇離子就不會存在硫酸根離子，原溶液略帶藍色，說明原溶液中存在銅離子，就不會存在碳酸根離子，故BD正確．
（3）①已知白色的Fe（OH）₂固體在潮濕的空氣中可生成紅褐色的Fe（OH）₃，根據白色沉淀在空氣中會轉化成紅褐色的固體，說明白色沉淀是氫氧化亞鐵沉淀，紅褐色固體是氫氧化鐵沉淀，說明了B中存在亞鐵離子，可知加入的金屬X是鐵，因為鐵是過量的，所以反應后有剩余，還有置換出的銅，故為Fe、Cu；
②白色沉淀是氫氧化亞鐵沉淀，紅褐色固體是氫氧化鐵沉淀，轉化的方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；濾液中加硫酸生成了不溶于硝酸的白色沉淀，說明了原溶液中存在鋇離子，有鋇離子就不會存在硫酸根離子，原溶液略帶藍色，說明原溶液中存在銅離子，就不會存在碳酸根離子，所以原溶液中可能有氯化鋇或硝酸鋇，和硫酸鈉生成硫酸鋇沉淀．
故答案為：（1）AgCl、Cu（OH）₂（2）BD（3）①Fe、Cu②4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃、BaCl₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaCl（或Ba（NO₃）₂也可）．
分析：（1）根據所有的硝酸鹽都溶于水進行分析，根據所有的鈉鹽都溶于水進行分析，
（2）根據濾液中加硫酸生成了不溶于硝酸的白色沉淀，原溶液略帶藍色，說明原溶液中存在銅離子進行分析，
（3）已知白色的Fe（OH）₂固體在潮濕的空氣中可生成紅褐色的Fe（OH）₃，根據白色沉淀在空氣中會轉化成紅褐色的固體，說明白色沉淀是氫氧化亞鐵沉淀，紅褐色固體時氫氧化鐵沉淀，說明了B中存在亞鐵離子，可以推知加入的金屬X，根據（2）的推導可知廢水中含有氯化鋇或硝酸鋇，和硫酸鈉會生成不溶于硝酸的白色沉淀．
點評：在解此類題時首先根據題中的現象確定存在的離子，然后再結合問題進行解答．所有的硝酸鹽、鈉鹽都溶于水，不溶于硝酸的白色沉淀有氯化銀和硫酸鋇．