Question

某校化学兴趣小组为检测出某工厂排出的浅蓝色、澄清透明废水中的离子，并加以综合处理。取少量废水，加入过量的盐酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；过滤，并将滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份滤液中加入氢氧化钠溶液，只产生蓝色沉淀。请回答。

（1）废水中一定含有的物质是________（选填编号）。

A、氯化物

B、硫酸盐

C、硝酸盐

D、碳酸盐

（2）该小组设计了从该废水中除去有毒离子的实验方案（如下图所示）。（已知：经实验测得废水样品的质量等于溶液B的质量，溶液C中仅含一种溶质；金属钡比金属钙活泼。）

 

①写出符合题意的固体A的组成_________________（写化学式）。

②溶液B中的一定含有的溶质阳离子__________（写离子符号）。

Answer

C Ag、Cu、Zn Ba2+、Zn2+

【解析】

（1）取少量废水，加入过量的盐酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明溶液中含有Ag+；过滤，并将滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明溶液中含有Ba2+；另一份滤液中加入氢氧化钠溶液，只产生蓝色沉淀, 说明溶液中含有Cu2+。即溶液中的阳离子有：Ag+、Ba2+、Cu2+。

（2）金属钡比金属钙活泼，说明加入的金属只能置换Ag+、Cu2+；废水样品的质量等于溶液B的质量，Ag的相对原子质量是108，Cu的相对原子质量是64，说明能和银铜反应的金属的相对原子质量在108~64之间，则利用金属活动性顺序表找到Zn合适，相对原子质量65；锌和硝酸银反应使溶液的质量减小，锌和硝酸铜反应使溶液的质量增大，这样才会使溶液的质量不变。所以废水样品中加入过量的锌，Ag+首先被置换，生成银，Cu2+后与锌反应生成铜，锌还有过量，金属钡比金属钙活泼，锌不能置换硝酸钡中的Ba2+；所以得到的A中的金属是Ag、Cu、Zn；同时溶液B中的溶质是硝酸锌和硝酸钡，所以B中一定含有的溶质阳离子是Ba2+、Zn2+。

（1）经分析溶液中的阳离子有：Ag+、Ba2+、Cu2+。

A、氯化物含有氯离子，和Ag+不能共存，不符合题意；

B、硫酸盐含有硫酸根离子，和Ba2+不能共存，不符合题意；

C、硝酸盐含有硝酸根离子，和Ag+、Ba2+、Cu2+能共存，符合题意；

D、碳酸盐含有碳酸根离子，和Ag+、Ba2+、Cu2+不能共存，不符合题意。故选C。

（2）①从分析知识，得到的A中的金属是Ag、Cu、Zn；

②溶液B中的一定含有的溶质阳离子是Ba2+、Zn2+。