Question

【題目】某工業廢水僅含下表中的某些離子，且各種離子的物質的量濃度相等，均為0.1 mol/L(此數值忽略水的電離及離子的水解)。

陽離子	K＋　Ag＋　Mg2＋　Cu2＋　Al3＋　NH4+
陰離子	Cl－　CO32—　NO3—　SO42—　SiO32—　I－

甲同學欲探究廢水的組成，進行了如下實驗：

Ⅰ.取該無色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且離子種類增加。

Ⅱ.用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃觀察，無紫色火焰。

Ⅲ.另取溶液加入過量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色。

Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

請推斷：

(1)由Ⅰ、Ⅱ判斷，溶液中一定不含有的陽離子是____________。

(2)Ⅲ中加入鹽酸生成無色氣體的離子方程式是_____________________________。

(3)甲同學最終確定原溶液中所含陽離子有________，陰離子有________；并據此推測原溶液應該呈_______________________________________________性，原因是_________________________________(請用離子方程式說明)。

(4)另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此過程中涉及的離子方程式為__________________________________________________________。充分反應后過濾，洗滌，灼燒沉淀至恒重，得到的固體質量為________g。

Answer 1

【答案】K＋、NH4+、Cu2＋ 6I－＋2NO3—＋8H＋＝3I2＋2NO↑＋4H2O Mg2＋、Al3＋ Cl－、NO3—、SO42—、I－ 酸 Mg2＋＋2H2OMg(OH)2＋2H＋、Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋ Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－=AlO2—＋2H2O 0.4

【解析】

(1)根據Ⅰ，溶液為無色，則溶液中不含Cu2＋，生成沉淀后離子種類增加，說明原溶液中不含NH4+；根據Ⅱ可確定溶液中不含K＋。

(2)根據Ⅲ的描述可確定生成的無色氣體為NO，則原溶液中一定含有NO3—和I－，根據轉移電子數目相等、電荷守恒可寫出離子方程式為6I－＋2NO3—＋8H＋＝3I2＋2NO↑＋4H2O。

(3)結合Ⅳ和溶液中各離子濃度相等可確定溶液中含有的陰離子為SO42—、Cl－、NO3—和I－，溶液中含有的陽離子為Mg2＋、Al3＋；結合溶液的組成可確定溶液顯酸性，是Mg2＋、Al3＋水解的緣故，方程式為Mg2＋＋2H2OMg(OH)2＋2H＋、Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。

(4)加入NaOH溶液，Mg2＋轉化為Mg(OH)2沉淀，Al3＋最后轉化為NaAlO2，方程式為Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－=AlO2—＋2H2O。最終得到0.01 mol Mg(OH)2沉淀，灼燒至恒重得到0.01molMgO，質量是0.4 g。