Question

1．某化工厂排放的污水中，常溶有某些对人体有害的物质，初步认为可能含有Fe³⁺、Ba²⁺、K⁺、OH^-、Cl^-、CO^2-₃、SO^2-₄．为了进一步确认，取样进行实验检测：
①取污水仔细观察，呈无色、透明、均一状态．
②向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失．
③用pH试纸测定污水的pH，试纸显深蓝色．
（1）由此可知，该污水中肯定含有的离子是______，肯定没有的离子是______，可能含有的离子是______．
（2）简述通过实验进一步确定溶液中可能存在离子的操作步骤及现象______．
2．实验室为化学兴趣小组的同学准备了四种红色溶液，它们分别可能是KMnO₄酸性溶液、滴有酚酞的NaOH溶液、滴有石蕊的稀硫酸和品红溶液．另外还提供了常见的仪器和药品．为了培养同学们的创新精神和实践能力，只允许选用一种试剂对上述四种溶液加以鉴别．
（1）甲组同学选用了FeCl₂溶液，试写出该组同学鉴别出NaOH溶液的有关离子方程式：______；
（2）乙组同学选用了Na₂SO₃溶液，他们直接能鉴别出来的溶液及对应的现象分别是______；
（3）丙组同学选用了一种试剂，一次性鉴别出上述四种溶液，他们选择的试剂可能是______．

Answer

1、（1）本题考查利用复分解反应的条件来判断物质能否共存的问题，若物质在水中解离成的离子重新结合生成水或气体或沉淀时，物质就不能共存．本题还要注意污水为无色透明溶液，则应注意常见离子在水中的颜色；
（2）钾离子的检验采用焰色反应实验，氯离子的检验用硝酸酸化的硝酸银来检验；
2、（1）FeCl2溶液可以和氢氧化钠发生复分解反应，氢氧化亚铁易被氧气氧化；
（2）亚硫酸钠具有还原性，易被氧化剂氧化；
（3）选择的试剂和上述溶液四种溶液混合后现象不一样即为答案．
【解析】
1、（1）污水无色，说明不含铁离子，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失，说明溶液中含有钡离子，一定不含碳酸根离子和硫酸根离子，用pH试纸测定污水的pH值，试纸显深蓝色，说明废水呈碱性，一定含有氢氧根离子，钠离子和氯离子的存在与否无法确定，故答案为：Ba2+、OH-；Fe3+、CO32-、SO42-；K+、Cl-；
（2）钾离子的检验：用铂丝蘸取少量的待测液在酒精灯上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若发现火焰呈现紫色，则说明含有钾离子；氯离子的检验：取少量的待测液于一支洁净的试管中，加几滴硝酸银，若有白色沉淀生成，再加入硝酸，沉淀不溶解，证明含有氯离子，
故答案为：用铂丝蘸取少量的待测液在酒精灯上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若发现火焰呈现紫色，则说明含有钾离子，另取少量的待测液于一支洁净的试管中，加几滴硝酸银，若有白色沉淀生成，再加入硝酸，沉淀不溶解，证明含有氯离子；
2、（1）FeCl2溶液可以和氢氧化钠发生反应，Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，然后是氢氧化亚铁被氧气氧化，即4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（2）亚硫酸钠具有还原性，易被氧化剂氧化，选用Na2SO3溶液，直接能鉴别出来的是高锰酸钾溶液，二者发生氧化还原反应，高锰酸钾被还原为无色的锰离子，在酸性环境下，亚硫酸根离子互为氢离子反应生成二氧化硫气体，另取未鉴别出的两待测液，分别向其中滴加稀硫酸（第一步已鉴别出来），红色褪去者为NaOH溶液，剩余为品红溶液，
故答案为：KMnO4酸性溶液、硫酸溶液；红色褪去、产生无色有刺激性气味的气体；
（3）（NH4）2SO3、NH4HSO3、（NH4）2S是既能和高锰酸钾反应的试剂，还是可以和氢氧化钠、硫酸反应的试剂，现象各不一样，可以用来检验三种溶液，
故答案为：（NH4）2SO3或NH4HSO3或（NH4）2S．