Question

1．某工業(yè)廢水中僅含下表離子中的5種（不考慮水的電離及離子的水解），且各種離子的物質(zhì)的量濃度相等，均為0.1mol•L^-1．

陽離子	K+  Mg2+   Fe3+   Al3+   Fe2+
陰離子	Cl-CO32-  NO3-  SO42-  SiO32-

甲同學(xué)欲探究廢水的組成，進(jìn)行了如下實驗：
①用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無紫色火焰（透過藍(lán)色鈷玻璃觀察）．
②取少量溶液，加入KSCN溶液無明顯變化．
③另取溶液加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，此時溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變．
④向③中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．
請推斷：
（1）由①、②、③判斷，溶液中一定不含有的陽離子是K⁺、Fe³⁺，一定不含的陰離子是CO₃^2-、SiO₃^2-（寫離子符號）．
（2）③中加入少量鹽酸生成無色氣體的離子方程式是3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，④中生成白色沉淀的離子方程式是SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓．
（3）將③中所得紅棕色氣體通入水中，氣體變無色，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（4）甲同學(xué)最終確定原溶液中所含陽離子是Fe²⁺、Mg²⁺，陰離子是Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-．（寫離子符號）

Answer 1

分析 ①用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無紫色火焰，說明不含K⁺；
②若向溶液中加入KSCN溶液，無明顯變化，說明原溶液中不含F(xiàn)e³⁺；
③向原溶液中加入稀鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，氣體為NO，可知溶液中含有Fe²⁺、NO₃^-，此時溶液依然澄清，且溶液中陰離子種類不變，應(yīng)原溶液含Cl^-，不含CO₃^2-、SiO₃^2-；
④向③中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀為BaSO₄，則含SO₄^2-，
結(jié)合5種離子的物質(zhì)的量濃度相等，均為0.1mol•L^-1，SO₄^2-、Fe²⁺、NO₃^-、Cl^-中陽離子電荷總數(shù)小于陰離子電荷綜合，應(yīng)含+2價陽離子為Mg²⁺，以此解答該題．

解答 解：（1）由①、②、③判斷，溶液中一定不含有的陽離子是K⁺、Fe³⁺；一定不含的陰離子是CO₃^2-、SiO₃^2-，
故答案為：K⁺、Fe³⁺；CO₃^2-、SiO₃^2-；
（2）③中加入少量鹽酸生成無色氣體的離子方程式是3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，④中生成白色沉淀的離子方程式是SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
（3）將③中所得紅棕色氣體通入水中，氣體變無色，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；   
（4）由上述分析可知，最終確定原溶液中所含陽離子是Fe²⁺、Mg²⁺，陰離子是Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-，故答案為：Fe²⁺、Mg²⁺；Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-．

點評 本題考查無機(jī)物的推斷，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、元素化合物等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，注意氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用，題目難度不大．