Question

【題目】某無色廢水中可能含有H＋、NH4+、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NO3-、CO32-、SO42-中的幾種，為分析其成分，分別取廢水樣品100 mL，進行了三組實驗，其操作和有關圖像如下所示：

請回答下列問題：

（1）根據上述3組實驗可以分析廢水中一定不存在的離子有____________________。

（2）實驗③中所發生反應的離子反應方程式為___________________________。

（3）依據圖2判斷出的原溶液中陽離子的種類及物質的量的比值為________。

（4）原溶液中NO3-是否存在？________ (“存在”、“不存在”或“不確定”)

Answer 1

【答案】 Fe3＋、Mg2＋、CO H＋＋OH－===H2O、Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、NH＋OH－===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O H+:NH4+:Al3+=2:1∶1 存在

【解析】試題分析：根據題意知，廢水呈無色，說明廢水中不存在Fe3＋；實驗①焰色反應顯黃色，說明廢水中含有Na＋；實驗②加入氯化鋇和鹽酸產生2.33g白色沉淀，說明廢水中含有SO42-，且物質的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol；實驗③逐滴加入氫氧化鈉，開始階段沒有沉淀產生，說明廢水中含有H+，則一定沒有CO32-；沉淀達到最大值后，繼續加入氫氧化鈉，沉淀的量不變，然后逐漸溶解，直到完全溶解，說明廢水含有Al3＋和NH4+，沒有Mg2＋。根據圖像可知與NH4+反應的氫氧化鈉是0.042mol－0.035mol＝0.007mol，即NH4+是0.007mol。溶解氫氧化鋁需要的氫氧化鈉是0.007mol，則鋁離子是0.007mol。而與氫離子反應的氫氧化鈉是0.007mol×2＝0.014mol；根據電中性原則判斷廢水中一定含有NO3-。（1）根據上述分析知廢水中一定不存在的離子有：Fe3＋、Mg2＋、CO32-。（2）氫氧化鈉溶解氫氧化鋁階段發生的離子反應方程式：Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O；（3）分析圖像，在原溶液中c(NH4+)與c(Al3＋)的比值為1:1。廢水中一定存在NO3-。