(2013•桂林一模)某废水中仅含右表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.

(2013•桂林一模)某废水中仅含右表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L.甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
阳离子 K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+
阴离子 Cl- CO
2−
3
NO
3
SO
2−
4
SiO
2−
3
I.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰.
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化.
Ⅲ.另取溶液加入盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变.
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
请推断:
(1)由I、Ⅱ判断,溶液中一定不含的阳离子是______(写离子符号).
(2)Ⅲ中加盐酸生成无色气体的离子方程式是______.
(3)Ⅲ中所得红棕色气体是______,该气体通入水中,气体变尤色,所发生反应的化学方程式为______.
(4)甲同学通过实验现象并结合计算,最终确定原溶液中所含阳离子是______(写离子符号,下同),阴离子是______.
(5)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体质量为______g.
(6)工业废水中常含有不同类型的污染物.可采用不同的方法处理.以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法,其中正确的是______(填选项编号).
选项 污染物 处理措施 方法类别
A 废酸 加生石灰中和 物理法
B Cu2+等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法
C 合复杂有机物的废水 通过微生物代谢 物理法
D 碱性的废水 用CO2来中和 化学法
wengtin 1年前 已收到1个回答 举报

悲情漂舟 幼苗

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解题思路:Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察),说明没有K+
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化,说明没有Fe2+
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,说明 Fe2+与NO3-和H+反应生成NO,即溶液中有Fe2+、NO3-,加盐酸溶液中阴离子种类不变,说明原溶液中有Cl-,加盐酸溶液依然澄清加盐酸说明没有SiO32-
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明有SO42-,根据以上判断分析;
污染治理要求能除掉有毒的物质,新生成的物质对环境无污染,物理法与化学法的区别是否有新物质生成.

Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察),说明没有K+
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化,说明没有Fe2+
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,说明 Fe2+与NO3-和H+反应生成NO,即溶液中有Fe2+、NO3-,加盐酸溶液中阴离子种类不变,说明原溶液中有Cl-,加盐酸溶液依然澄清加盐酸说明没有SiO32-
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明有SO42-
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+,故答案为:K+、Fe3+
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体,是Fe2+与NO3-和H+反应生成NO,其离子方程式:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O,故答案为:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O;
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体为二氧化氮,通入水中,与水反应生成NO,气体变无色,所发生的化学方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO,故答案为:NO2;3NO2+H2O═2HNO3+NO;
(4)由以上推断可知溶液中阴离子为 Cl-、NO3-、SO42-,且各为0.1mol/L;已经推断出的阳离子是Fe2+,其浓度为0.1mol/L,由电荷守恒可知溶液中还有一种+2价阳离子,所以还有Cu2+,所以甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是:Fe2+、Cu2+;阴离子是:Cl-、NO3-、SO42-
故答案为:Fe2+、Cu2+;Cl-、NO3-、SO42-
(5)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,Fe2+生成Fe(OH)2,又被氧气氧化为Fe(OH)3,Cu2+生成Cu(OH)2,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体为Fe2O3和CuO,根据元素守恒:n(CuO)=n(Cu2+)=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol;n(Fe2O3)=[1/2]n(Fe2+)=0.005mol,
所以固体质量为:m(CuO)+m(Fe2O3)=0.01mol×80g/mol+0.005mol×160g/mol=1.6g,
故答案为:1.6;
(6)A、酸和碱的中和反应为化学反应,为化学法,故A错误;
B.硫酸铜可溶,所以不能沉淀除去,故B错误;
C.复杂有机物通过微生物代谢的过程是化学方法,故C错误;
D.二氧化碳是酸性气体,可以和碱之间反应,属于化学方法,故D正确,
故选D.

点评:
本题考点: 常见离子的检验方法;常见的生活环境的污染及治理.

考点点评: 本题考查物质的检验、鉴别以及方程式的有关计算,题目难度中等,解答本题的关键是把握有关反应的化学方程式的书写.

1年前

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