Question

某化工廠排出的廢水透明、澄清、略顯藍色．某同學取少量廢水，加入過量的鹽酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成．過濾，所得的濾液分成兩份，一份濾液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份濾液中加入氫氧化鈉溶液，產生藍色沉淀．試回答：
（1）用化學式回答：加入過量的鹽酸，生成的白色沉淀是______；生成的藍色沉淀是______．
（2）廢水中一定含有的物質______（填編號）A．氯化物 B．硫酸鹽 C．硝酸鹽 D．碳酸鹽
（3）該同學設計了一個從廢水中除去重金屬離子的實驗方案

①金屬X為______，固體A中一定含有的物質為（寫化學式）______．
②B溶液中的溶質一定含有______（填序號字母）．
A．K₂CO₃　　B．Fe（NO₃）₂C．MgCl₂D．Ba（NO₃）₂
③Ⅲ通空氣時的化學方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，由沉淀M獲得Fe₃O₄的過程中發生的反應為Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O，在第Ⅲ步中應控制“一定量空氣”的目的是______．
④第Ⅳ步反應的化學方程式為______．

Answer 1

解：（1）和鹽酸反應生成不溶于硝酸的白色沉淀是氯化銀；由于鹽酸是過量的，所以濾液中沒有銀離子，所以和硫酸反應反應生成不溶于硝酸的白色沉淀是硫酸鋇；和氫氧化鈉反應生成藍色沉淀是氫氧化銅．
故答案為：（1）AgCl； Cu（OH）₂
（2）根據第一問已經肯定溶液中含有的離子有Ba²⁺、Ag⁺ Cu²⁺，如果廢水中含有其它物質，必須和這三種離子共存，分析四個選項可知A生成了氯化銀沉淀，B生成了硫酸鋇沉淀，D生成了碳酸鋇、碳酸銅等沉淀．
故應選C．
（3）①由題中的圖知：廢水加過量固體X，然后向濾液中加氫氧化鈉，產生白色沉淀又變成紅褐色沉淀由題中信息知白色沉淀是氫氧化亞鐵，紅褐色沉淀是氫氧化鐵．可知固體X是鐵，廢水中含有銀離子、鋇離子和銅離子，鐵可將銀離子和銅離子置換出來，還有過量的鐵．
②因為廢水中沒有氯離子和碳酸根，所以AC不對，加入鐵粉后反應生成了亞鐵離子，鋇離子沒有參與反應，所以應選BD．
③根據題意生成的Fe₃O₄的發生的反應為Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O可知Fe（OH）₂和Fe（OH）₃必須保證適當的比例，所以要控制氧氣的量，防止Fe（OH）₂全部轉化為Fe（OH）₃
④溶液C為Ba（NO₃）₂，加入硫酸鈉發生反應的方程式為：Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaNO₃．
故答案：
（3）①Fe或鐵；Fe、Ag、Cu；
②BD；
③控制O₂的量，防止Fe（OH）₂全部轉化為Fe（OH）₃
④Ba（NO₃）₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaNO₃．
分析：（1）根據常見的不溶于稀硝酸的白色沉淀是氯化銀和硫酸鋇，常見藍色沉淀是氫氧化銅可解答．
（2）根據離子共存知識，用已經肯定存在的離子進行驗證，只要不反應證明可以共存于體系．
（3）可根據第二問廢水的離子成分，結合酸堿鹽相互反應的知識，根據題意進行分析解答．
點評：本題是一個基礎性實驗推斷題，但像不溶于硝酸的白色沉淀氯化銀、硫酸鋇以及藍色沉淀等都是推斷題的題眼，應熟悉．