Question

某工业废水中仅含下表离子中的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。

阳离子	K^+ Cu^2+   Fe^3+   Al^3+   Fe^2+
阴离子	Cl^-CO3^2-  NO3^-  SO4^2-  SiO3^2-

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：

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）。

Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。

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。

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，溶液中一定不含有的阳离子是          （写离子符号）。

（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是__________________。

（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为

____________________________________________________________________

（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是     ，阴离子是      （写离子符号）。

Answer

（7分）

（1）   K+、Fe3+     

（2）3Fe2+ + NO3- + 4H+ =3Fe3+ + NO + 2H2O  。

（3）3NO2+H2O=2HNO3+NO 

（4）  Fe2+、Cu2+  ，   Cl-、NO3-、SO42-    。

【解析】

试题分析：（1）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，推断溶液中含有NO3-和Fe2+；反应的离子方程式是：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，

故答案为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；

（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO，

故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；

（4）若向溶液中加入KSCN溶液，无明显变化，说明原溶液中不含Fe3+；若向溶液中加入过量的盐酸，有气体生成，溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中含有Cl-，该气体只能是NO，说明含有具有氧化性的NO3-和还原性的Fe2+，若向溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有SO42-，各离子的物质的量均为0.1mol，根据电荷守恒可知还应含有Cu2+，所以原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+；阴离子是NO3-、Cl-、SO42-，

故答案为：Fe2+、Cu2+；NO3-、Cl-、SO42-。

考点：常见阳离子的检验 质的分离、提纯和除杂 见阴离子的检验