Question

（10分）某废水中可能含有下列离子中的若干种：

Fe^3＋、Al^3＋、Fe^2＋、Cu^2＋、Cl^－、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2－、SiO₃^2-。现进行如下实验：

Ⅰ.取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化。

Ⅱ.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。

Ⅲ.向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。

Ⅳ.向Ⅱ中所得的溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成。过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成。

请回答下列问题：

（1）该废水一定含有的离子是________。

（2）实验Ⅱ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是___________。

（3）过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀，调整滤液的pH为10.7左右时，加入铝粉，反应产生氨气和氮气的体积比为1: 4，其离子方程式为Al＋NO₃^-＋OH^－―→AlO₂^-＋NH₃＋N₂＋H₂O(未配平)。还原产物是________。若除去0.2 mol NO₃^-，要消耗铝________g。

（4）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。下列处理措施和方法中正确的是________。

选项	污染物	处理措施	方法类别
A	碱性的废水	用CO2中和	化学法
B	Cu^2＋等重金属离子	加硫酸盐沉降	化学法
C	含复杂有机物的废水	通过微生物代谢	物理法
D	废酸	加生石灰中和	化学法

Answer

（1）Fe2＋、Cu2＋、NO3-、SO42－

（2）3Fe2＋＋NO3-＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O

（3）NH3和N2；9.6

（4）AD

【解析】

试题分析：Ⅰ.取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化，说明不含Fe3+；Ⅱ.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，说明生成了NO，表明溶液中存在NO3-，同时必须有还原性离子Fe2＋，一定不含CO32-、SiO32-；Ⅲ.向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，表明含有SO42－。Ⅳ.向Ⅱ中所得的溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成，说明没有Al3＋。过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成。表明含有Cu2＋。

（1）根据上述分析，该废水一定含有的离子有Fe2＋、Cu2＋、NO3-、SO42－，故填：Fe2＋、Cu2＋、NO3-、SO42－；

（2）加入盐酸，实质是溶液中Fe2＋、H＋、NO3-三者发生反应：3Fe2＋＋NO3-＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，故填：3Fe2＋＋NO3-＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；

（3）还原产物是氧化剂对应的生成物，即化合价降低的物质对应的生成物，即NH3和N2，配平方程式得：16Al＋9NO3-＋7OH－===16 AlO2-＋NH3↑＋4N2↑＋2H2O，除去0.2 mol NO3-，消耗铝的质量为×16×27 g/mol＝9.6 g，故填：NH3和N2；9.6

（4）A、酸和碱的中和反应为化学反应，为化学法，A正确；B．硫酸铜可溶，所以不能沉淀除去，B错误；C．含复杂有机物的废水，通过微生物代谢，这是化学方法，C错误；D．废酸中加生石灰中和是化学方法，D正确；故选AD。

考点：考查了离子反应、氧化还原反应、方程式的配平等相关知识。