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0.1 mol/L。

阳离子	K^＋	Cu^2＋	Fe^3＋	Al^3＋	Fe^2＋
阴离子	Cl^－	CO3^2-	NO	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__________。

（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)。

（5）另取100 mL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。

Answer

（1）K＋、Fe3＋

（2）3Fe2＋＋NO3-＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O

（3）3NO2＋H2O=2HNO3＋NO

（4）Fe2＋、Cu2＋ Cl－、NO3-、SO42-

（5）1.6 g

【解析】

试题分析：解答离子推断题，需紧密结合题给的实验现象进行分析，确定某种离子并应用离子共存问题，排除其他离子，过程中应注意电荷守恒，如有数据，更需结合数据进行计算。本题中步骤I确定无K+，步骤Ⅱ确定无Fe3+，步骤Ⅲ加入酸产生NO，确定溶液中含有Fe2+和NO3-,因为溶液中的阴离子种类不变，所以含有Cl-，步骤Ⅳ确定SO42-的存在，通过各步分析确定溶液中的离子分别为Fe2＋、 Cl－、NO、SO，因为离子浓度相同，根据电荷守恒，还应含有+2价的阳离子，确定Cu2+的存在。当加入NaOH溶液时，会产生Fe（OH）2和Cu（OH）2，其中Fe（OH）2被氧化为Fe（OH）3，灼烧至恒重时为氧化铜0.01mol和氧化铁0.005mol，其质量为1.6g。

考点：离子推断。