Question

某化工廠有甲、乙兩個車間．它們排放的工業廢水澄清透明，共含有Ag⁺、Cu²⁺、K⁺、NO₃^-、Cl^-、OH^-六種離子．
（1）甲車間的廢水含有3種離子，明顯呈堿性，則甲車間廢水中不可能存在的陽離子是______．
（2）乙車間的廢水中含有另外3種離子，其中陰離子是______．如果加足量的鐵粉．可以回收的金屬（填寫名稱）______．
（3）如果將甲車間和乙車間的廢水按適當的比例混合，可以使廢水中的某些離子轉化為兩種沉淀．經過濾后的廢水主要含（填化學式）______，可以用來澆灌農田．

Answer 1

解：（1）已知甲廢水呈堿性，可知甲廢水中含有大量的OH^-，故不能與OH^-共存的Ag⁺、Cu²⁺只能在乙車間的廢水中；乙車間的廢水中存在Ag⁺，故Cl^-就在甲車間的廢水中；則甲車間廢水中不可能存在的陽離子是Ag⁺、Cu²⁺
（2）由已知：乙共含三種離子，已知兩種陽離子，必須有一種陰離子，所以陰離子是NO₃^-，而甲中含有兩種陰離子，故陽離子是K⁺；由于鐵比Cu、Ag都活潑，所以可置換出金屬Cu和Ag．
（3）兩車間的廢水按適當的比例混合，會生成AgCl和Cu（OH）₂兩種沉淀，溶液中剩余K⁺和NO₃^-，構成KNO₃，是常用的復合肥．
故答為：（1）Ag⁺和Cu²⁺
（2）NO₃^-銅和銀
（3）KNO₃
分析：本題考查離子共存問題，熟悉常見離子的特性是解該題的關鍵．需細心審題，抓住題中的關鍵條件，分析所含離子的特性．由已知“甲、乙兩個車間．它們排放的工業廢水澄清透明”：可知，甲、乙兩車間廢水中的離子都能大量共存，而離子共存的條件是陰陽離子構成的物質不是沉淀，不是氣體，也不是水，所以根據題中的條件把不能共存的離子分別放到不同的車間里即可．
（1）因為“甲車間的廢水含有3種離子，明顯呈堿性”，則不會含有與氫氧根反應生成沉淀的離子Ag⁺、Cu²⁺；甲廢水中含有大量的OH^-，故Ag⁺、Cu²⁺只能在乙車間的廢水中；乙車間的廢水中存在Ag⁺，故Cl^-就在甲車間的廢水中；
（2）乙共含三種離子，已知兩種陽離子Ag⁺、Cu²⁺，必須有一種陰離子，所以陰離子是NO₃^-；而甲中含有兩種陰離子OH^-和Cl^-，故陽離子是K⁺．由于鐵比Cu、Ag都活潑，所以可置換出金屬Cu和Ag；
（3）兩車間的廢水按適當的比例混合，Ag⁺、Cu²⁺、Cl^-、OH四種離子，會生成AgCl和Cu（OH）₂兩種沉淀而除掉，所以溶液中剩余K⁺和NO₃^-，構成KNO₃．
點評：解題關鍵，找準解題的突破口，并從突破口出發，探求知識間的內在聯系，應用多種思維方式，進行嚴密的分析和邏輯推理，推出符合題意的結果．并且掌握復分解反應的條件及實質；了解酸堿鹽的溶解性和常見化肥的種類和作用．