Question

【題目】經檢測，某工業廢水顯酸性，且廢水中含有大量Na＋、Cu2＋、Cl-、SO42-、NO3-，

（1）下列離子中，不可能大量存在于該廢水中的是___(填序號)。

A．K＋ B．Fe3＋ C．Ag＋ D．HCO3－

（2）若向上述廢水中加入大量的過氧化鈉固體，觀察到的現象為___；相關的離子方程式為___。

（3）若工業廢水中只含有H＋和Na＋、Cu2＋、Cl-、SO42-、NO3-，經分析測得，H＋、Cu2＋、Cl-、SO42-、NO3-的物質的量濃度分別為：0.1mol·L－1、0.05mol·L－1、0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.1mol·L－1，則Na＋的物質的量濃度為___。

（4）設計實驗方案除去原廢水中的Cu2＋和SO42－(用流程圖表示)(提示：加入的試劑要過量)___。

Answer 1

【答案】CD 有氣體產生，有藍色沉淀生成 2Na2O2＋2H2O＝4Na＋＋4OH－＋O2↑、Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓或2Na2O2＋2H2O＋Cu2＋＝2Cu(OH)2↓＋O2↑＋4Na＋ 0.3mol·L－1

【解析】

（1）酸性廢水中，HCO3－不能大量存在；廢水中含Cl-，Ag＋不能大量存在。

（2）若向上述廢水中加入大量的過氧化鈉固體，過氧化鈉與水反應，生成NaOH和O2，NaOH能沉淀Cu2＋。

（3）若工業廢水中只含有H＋和Na＋、Cu2＋、Cl-、SO42-、NO3-，經分析測得，H＋、Cu2＋、Cl-、SO42-、NO3-的物質的量濃度分別為：0.1mol·L－1、0.05mol·L－1、0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.1mol·L－1，利用電荷守恒，即c(Na＋)+ c(H＋)+2c(Cu2＋)= c(Cl-)+ 2c(SO42-)+ c(NO3-)，代入數據，即可求出c(Na＋)。

（4）除去原廢水中的Cu2＋和SO42－，需加入NaOH和BaCl2，過量的BaCl2用Na2CO3去除，過量的NaOH、Na2CO3用鹽酸去除。

（1）酸性廢水中含有H+，HCO3－不能大量存在；廢水中含Cl-，Ag＋不能大量存在。答案為：CD；

（2）若向上述廢水中加入大量的過氧化鈉固體，過氧化鈉與水反應，生成NaOH和O2，NaOH能沉淀Cu2＋。觀察到的現象為有氣體產生，有藍色沉淀生成；相關的離子方程式為2Na2O2＋2H2O＝4Na＋＋4OH－＋O2↑、Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓或2Na2O2＋2H2O＋Cu2＋＝2Cu(OH)2↓＋O2↑＋4Na＋。答案為：有氣體產生，有藍色沉淀生成；2Na2O2＋2H2O＝4Na＋＋4OH－＋O2↑、Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓或2Na2O2＋2H2O＋Cu2＋＝2Cu(OH)2↓＋O2↑＋4Na＋；

（3）利用電荷守恒，c(Na＋)+ 0.1mol·L－1+2×0.05mol·L－1=0.2mol·L－1+ 2×0.1mol·L－1+0.1mol·L－1，可求出c(Na＋)= 0.3mol·L－1。答案為：0.3mol·L－1；

（4）除去原廢水中的Cu2＋和SO42－，需加入NaOH和BaCl2，過量的BaCl2用Na2CO3去除，過量的NaOH、Na2CO3用鹽酸去除。答案為：