Question

【离子反应】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0.1mol/L。

阳离子	K^＋  Cu^2^＋ Fe^3^＋  Al^3^＋  Fe^2^＋
阴离子	Cl^－       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与原溶液中种类相同。

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） 仅由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为____________

（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） 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。以下是乙同学针对含

不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是__________________。

选项	污染物	处理措施	方法类别
A	废酸	加生石灰中和	物理法
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	碱性的废水	用CO2来中和	化学法

Answer

（1）K+ Fe3+ （2）3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO + 2H2O（3分）

（3)3NO2+H2O=2HNO3+NO（4）Fe2+ Cu2+ Cl- NO3- SO42-（2分）

（5）D （2分）

【解析】

试题分析：（1）K的焰色呈紫色，透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰，说明没有K＋，Fe3＋遇KSCN溶液呈血红色，取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化，说明没有Fe3＋，所以Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+。

（2））Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体，该无色气体遇空气变成红棕色，说明无色气体是NO，推断溶液中含有NO3-和Fe2+，反应的离子方程式是3Fe2++NO3- +4H+ =3Fe3+ +NO+2H2O。

（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3NO2+H2O=2HNO3+NO。

（4）若向溶液中加入KSCN溶液，无明显变化，说明原溶液中不含Fe3+；若向溶液中加入过量的盐酸，有气体生成，溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中含有Cl-，该气体只能是NO，说明含有具有氧化性的NO3-和还原性的Fe2+，若向溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有SO42-，各离子的物质的量均为0.1mol，根据电荷守恒可知还应含有Cu2+，所以原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+；阴离子是NO3-、Cl-、SO42-。

（5）污染治理要求能除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染，物理法与化学法的区别是否有新物质生成。A．酸和碱的中和反应为化学反应，为化学法，A项错误；B．硫酸铜可溶，所以不能沉淀除去，B项错误；C．含苯废水中的苯通过微生物代谢，这是化学方法，C项错误；D．碱性的废水与二氧化碳反应生成的碳酸盐和水，无污染，该方法属于化学法，D项正确；答案选D。

考点：考查离子反应及离子检验。