Question

某工業(yè)廢水僅含下表中的某些離子，且各種離子的物質(zhì)的量濃度相等，均為0.1mol/L（此數(shù)值忽略水的電離及離子的水解）。

陽離子	K+  Ag+  Mg2+  Cu2+  Al3+
陰離子	C1－          I－

甲同學欲探究廢水的組成，進行了如下實驗：

Ⅰ、取該無色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且離子種類增加。

Ⅱ、用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃觀察，無紫色火焰。

Ⅲ、另取溶液加入過量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色。

Ⅳ、向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。

請推斷：

（1）由I、Ⅱ判斷，溶液中一定不含有的陽離子是                   。

（2）Ⅲ中加入鹽酸生成無色氣體的離子方程式是             。

（3）甲同學最終確定原溶液中所含陽離子有              ，陰離子有             ；并據(jù)此推測原溶液應(yīng)該呈       性，原因是                                   （請用離子方程式說明）。

（4）另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此過程中涉及的離子方程式為          

                        。充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒沉淀至恒重，得到的固體質(zhì)量為          g。

Answer 1

【知識點】常見陽離子的檢驗、常見陰離子的檢驗

【答案解析】（1）K+、NH、Cu2+（2分）

　�。�2）6I－+2NO+8H+===3I2+2NO↑+4H2O（2分）

　�。�3）Mg2+、Al3+（2分）　　Cl－、NO、SO、I－（3分）　　酸（1分）

　　　　 Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+、Al3++3H2OAl(OH)3+3H+（1分，寫出其中一個即可）

　�。�4）Mg2++2OH－===Mg(OH)2↓、Al3++4OH－===AlO+2H2O（2分，其余合理答案也可）　　

　　　　 0.4（1分）

 解析：Ⅰ．取該無色溶液5mL，說明一定不含有Cu2+，滴加一滴氨水有沉淀生成，且離子種類增加，說明增加的是NH4+，所以原溶液中一定不含NH4+，可能含有Mg2+、Al3+，不含NH4+，CO32-；
Ⅱ．用鉑絲蘸取少量溶液，在火焰上灼燒，無紫色火焰（透過藍色鈷玻璃觀察），說明沒有K+；
Ⅲ．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，說明有還原性離子 I-與NO3-和H+反應(yīng)生成NO，即溶液中有I-、NO3-；，判斷一定不含有Ag+；
Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，說明有SO42-；
（1）由Ⅰ、Ⅱ判斷，溶液中一定不含有的陽離子是K+、NH4+、Cu2+；
（2）Ⅲ中加入少量鹽酸生成無色氣體，是I-與NO3-和H+反應(yīng)生成NO，其離子方程式：6I-+2NO3-+8H+═3I2+2NO↑+4H2O；
（3）由上述分析可知一定含有的陰離子I-、NO3-，SO42-，且各為0.1mol/L，依據(jù)電荷守恒可知，推斷出的陽離子含有Mg2+、Al3+，其濃度為0.1mol/L，由電荷守恒可知溶液中還有一種-1價的陰離子為Cl-，所以甲同學最終確定原溶液中所含陽離子是：Mg2+、Al3+；陰離子是：Cl-、I-、NO3-、SO42-，溶液中鎂離子和鋁離子水解溶液呈酸性，反應(yīng)的離子方程式為：Mg2++2H2O⇌Mg（OH）2+2H+、Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+；
（4）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，Mg2+、Al3+ 反應(yīng)生成Mg（OH）2，NaAlO2，涉及的離子方程式為Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Al3++4OH-═AlO2-+2H2O；充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒沉淀至恒重，根據(jù)元素守恒：n（MgO）=n（Mg2+）=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol；n（MgO）=0.01mol×40g/mol=0.4g；

【思路點撥】本題考查物質(zhì)的檢驗、鑒別以及方程式的有關(guān)計算，題目難度中等，解答本題的關(guān)鍵是把握有關(guān)反應(yīng)的化學方程式的書寫。