Question

【題目】某無色廢水中可能含有

H+、NH4+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的幾種，為分析其成分，分別取廢水樣品100mL，進行了三組實驗，其操作和有關圖像如下所示：Ⅰ：

請回答下列問題：

（1）根據上述3組實驗可以分析廢水中一定不存在的離子有__________；

（2）實驗③中所發生反應的離子反應方程式__________；

（3）分析圖象，在原溶液中c(NH4+)與c(Al3+)的比值為， NO3-是否存在？__________填(“存在”“不存在”或“不確定”)。

Ⅱ：現有A、B、C、D、E五種可溶性強電解質，它們在水中可電離產生下列離子(各離子不重復)。

陽離子	H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+
陰離子	OH-、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-

已知：①A、B兩溶液呈堿性；C、D、E溶液呈酸性；

②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉淀產生；A溶液與C溶液反應只有氣體產生；

③D溶液與另外四種溶液反應都能產生沉淀；C只能與D反應產生沉淀；

④上述沉淀包括難溶物和微溶物．

試回答下列問題：

（1）A溶液呈堿性的原因是__________________(用離子方程式表示)；

（2）D是______________溶液，E是______________溶液(均寫化學式)。

Answer 1

【答案】Ⅰ（1） Fe3+、Mg2+、CO32- （2） H++OH-=H2O Al3++3OH-=Al(OH)3↓ NH4++OH-=NH3·H2O

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O（3）1：1 不確定

Ⅱ（1）CO32-+H2OHCO3-+OH- （2）AgNO3 Al2(SO4)3

【解析】

試題分析：Ⅰ（1）無色廢水確定無Fe3+，根據實驗①確定有Na+，根據實驗②確定有SO42-，根據實驗③確定有Al3+，一定不含Fe3+、Mg2+，因為CO32-與Al3+不能共存，所以無CO32-；故溶液中存在的離子為：Na+、Al3+、NH4+、H+、SO42-，廢水中一定不存在的離子有Fe3+、Mg2+、CO32-；（2）實驗③中依次發生的離子反應有酸堿中和：H++OH-=H2O，生成沉淀：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，生成一水合氨，NH4++OH-=NH3·H2O，氫氧化鋁能溶于氫氧化鈉中，即Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；（3）已知硫酸鋇沉淀為2.33g，則n(SO42-)=2.33g÷233g/mol=0.01mol，根據圖象可知與Al(OH)3的OH-為：n(OH-)=0.007mol，

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

n(Al3+) 0.007mol

所以n(Al3+)=0.007mol，將鋁離子沉淀需要氫氧化鈉0.021mol，所以溶液中H+消耗氫氧化鈉0.014mol，氫離子的物質的量是0.014mol，NH4++OH-=NH3H2O，消耗氫氧化鈉0.007mol，所以銨根離子的物質的量是0.007mol，原溶液中c(NH4+)與c(Al3+)的比值為1：1，有于鈉離子的量無法確定，所以根據電荷守恒，無法確定是否在存在硝酸根離子；Ⅱ：①A、B兩溶液呈堿性，結合離子的共存可知，應為Ba(OH)2、Na2CO3中的一種，C、D、E溶液呈酸性，應為AgNO3、硫酸鋁、HCl中的一種；②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉淀產生；A溶液與C溶液反應只有氣體產生，則A為Na2CO3，B為Ba(OH)2，E為Al2(SO4)3，C為HCl；③D溶液與另外四種溶液反應都能產生沉淀；C只能與D反應產生沉淀，則D為AgNO3；（1）A為碳酸鈉溶液，因碳酸根離子的水解溶液顯堿性，水解離子反應式為CO32-+H2OHCO3-+OH-；（2）D是AgNO3，E為Al2(SO4)3。