Question

（6分）某工業廢水含有Cu²⁺、Fe³⁺、 Al³⁺、Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、SiO₃^2-中的5種，且各種離子的物質的量濃度相等，均為0.1mol/L。為探究廢水的組成，甲同學進行如下實驗：
Ⅰ．取少量溶液，加入KSCN溶液無明顯變化。
Ⅱ．另取溶液加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，此時溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變。
Ⅲ．向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。
（1）由Ⅰ判斷，溶液中一定不含有的陽離子是                       （寫離子符號）；
（2）Ⅱ中生成的無色氣體是       ，生成無色氣體的反應中被氧化的離子是         ；
（3）甲同學最終確定原溶液中所含陽離子是         ，陰離子是       （寫離子符號）；
（4）工業廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下是乙同學針對含不同污染物的廢水提出的處理措施和方法，其中正確的是            

Answer 1

（6分）（1）Fe³⁺（1分） （2）NO （1分）  Fe²⁺（1分） 
（3）Fe²⁺、Cu²⁺，（1分）      Cl^-、NO₃^-、SO₄^2- （1分）  （4）D  （1分）

試題分析：（1）取少量溶液，加入KSCN溶液無明顯變化，說明不存在鐵離子，所以由Ⅰ判斷，溶液中一定不含有的陽離子是Fe³⁺。
（2）另取溶液加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，說明無色氣體是NO，因此溶液中硬度含有NO₃^－。NO₃^－被還原生成NO，說明一定還還原還原性的離子，因此該離子只能是亞鐵離子，即生成無色氣體的反應中被氧化的離子Fe²⁺。
（3）向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，則白色沉淀應該是硫酸鋇，所以一定含有SO₄^2-。又因為各種離子的物質的量濃度相等，均為0.1mol/L，所以根據電荷守恒可知，溶液中還存在的離子應該是銅離子和氯離子，不能含有鋁離子，因為無法滿足電荷守恒。所以最終確定原溶液中所含陽離子是Fe²⁺、Cu²⁺，陰離子是Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-。
（4）根據溶液的酸堿性以及離子的性質可知，正確的處理方法是。
點評：該題綜合性強，貼近高考，難度較大。該題既有定性的分析，也有大量的計算，增加了試題的難度。有利于培養學生嚴謹的邏輯推理能力和創新思維能力，有助于提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，也有利于培養學生的環境保護意識。