Question

10．某工業(yè)廢水中可能含有如下離子中的若干種，鐵離子，鋁離子，亞鐵離子，銅離子，氯離子，碳酸根離子，硝酸根離子，硫酸根離子，硅酸根離子有的離子濃度可能比較大．
（1）取少量溶液加入硫氰化鉀溶液無明顯變化．
（2）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．
（3）向2所得的溶液中，加入氯化鋇，溶液，有白色沉淀生成．
（4）向2所得的溶液中加入過量濃氨水，有紅褐色沉淀生成，過濾，在所得濾液中加入，鹽酸至酸性再加氫氧化鈉溶液有藍色沉淀生成．
一定不含有的離子是Fe³⁺、CO₃^2-和SiO₃^2-，一定含有的離子是Fe²⁺、Cu²⁺、NO₃^-和SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）KSCN溶液遇Fe³⁺變血紅色；
（2）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，則此氣體為NO，說明溶液中含NO₃^-和還原性離子Fe²⁺，此反應中將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，根據離子間能反應的則不能共存可知，CO₃^2-和SiO₃^2-不能有；
（3）由于溶液中不含CO₃^2-和SiO₃^2-，加入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，則此沉淀為BaSO₄；
（4）由于（2）能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，向2所得的溶液中加入過量濃氨水，有紅褐色沉淀生成；加入氫氧化鈉溶液有藍色沉淀生成，說明原溶液中含Cu²⁺．據此分析．

解答 解：（1）由于KSCN溶液遇Fe³⁺變血紅色，故加入硫氰化鉀溶液無明顯變化說明原溶液中無Fe³⁺；
（2）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，則此氣體為NO，說明溶液中含NO₃^-和還原性離子Fe²⁺（此反應中將Fe²⁺氧化為Fe³⁺），根據離子間能反應的則不能共存可知，由于溶液中含Fe²⁺，則CO₃^2-和SiO₃^2-不能有；
（3）由于溶液中不含CO₃^2-和SiO₃^2-，加入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，則此沉淀為BaSO₄，即原溶液中含SO₄^2-；
（4）由于（2）能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，向2所得的溶液中加入過量濃氨水，有紅褐色沉淀生成，由于Al³⁺和氨水生成的Al（OH）₃是白色沉淀，可以被氫氧化鐵的紅褐色覆蓋住，故Al³⁺的存在不能確定；過濾后，向濾液中加入氫氧化鈉溶液有藍色沉淀生成，說明原溶液中含Cu²⁺．
綜上所述，一定不含有的離子是Fe³⁺、CO₃^2-和SiO₃^2-；一定含有的離子是Fe²⁺、Cu²⁺、NO₃^-和SO₄^2-；不能確定的是Al³⁺和Cl^-．
故答案為：Fe³⁺、CO₃^2-和SiO₃^2-；Fe²⁺、Cu²⁺、NO₃^-和SO₄^2-．

點評 本題是一道離子共存的綜合性答題，應注意離子之間不能共存的情況是生成沉淀、氣體、弱電解質、發(fā)生氧化還原反應和雙水解等，難度適中．