Question

Ⅰ． 已知某工業廢水中含有大量的CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，通過下述過程可從該廢水中回收硫酸銅晶體及其他物質．

（1）步驟1需用到的玻璃儀器除燒杯外有

漏斗、玻璃棒

．
（2）步驟2中需加入某種試劑后再將混合物分離，該試劑是（填化學式）

Cu

，固體殘渣的成分是（填化學式）

Ag、Cu

．
（3）步驟3中涉及的操作是：蒸發濃縮、

冷卻結晶

、過濾、烘干．
（4）步驟2應該在通風櫥中進行，原因是

因為Hg有揮發性，且有毒

．
Ⅱ．（（2）為1分，其余每空2分）某溶液中含有Na⁺、SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-、Br^-中的若干種，依次進行下列實驗，觀察到的現象記錄如下：①加入鹽酸，有無色氣體生成；②向原溶液中滴加氯水，無氣體產生，再加CCl₄振蕩，靜置，CCl₄層呈橙色，用分液漏斗分液；③向分液后所得的水溶液中加入Ba（NO₃）₂和HNO₃的混合溶液，有白色沉淀生成，過濾；④在濾液中加AgNO₃和HNO₃的混合液，有白色沉淀產生．試回答：（提示：氯氣會氧化SO₃^2-為SO₄^2-）
（1）原溶液中肯定存在的離子是

Na⁺、SO₃^2-、Br^-

，肯定沒有的離子是

CO₃^2-

；
（2）若步驟③改用BaCl₂和鹽酸的混合溶液，對判斷（1）結論有無影響

無影響

；
（3）步驟②中發生反應的離子方程式為

Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-

、

Cl₂+SO₃^2-+H₂O═2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺

．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）步驟1為過濾操作，用到燒杯、漏斗、玻璃棒等儀器；
（2）Cu的性質比Ag、Hg活潑，應加入過量的Cu，可發生置換反應生成Ag、Hg而可分離出來，注意不能引入新的雜質；
（3）從溶液中獲取結晶水合物，需經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、烘干等操作；
（4）Hg在常溫下為液體，易揮發，有毒；
Ⅱ．Na⁺、SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-、Br^-中
①加入鹽酸，有無色氣體生成，則該氣體可能是CO₂或SO₂或二者都有，則溶液中SO₃^2-和CO₃^2-至少有一種；
②向原溶液中滴加氯水，無氣體產生，則溶液中不含CO₃^2-，含有SO₃^2-，
再加CCl₄振蕩，靜置，CCl₄層呈橙色，則溶液中含有Br^-；
③向分液后所得的水溶液中加入Ba（NO₃）₂和HNO₃的混合溶液，有白色沉淀生成，該沉淀為BaSO₄，但不能確定是否含有SO₄^2-，因SO₃^2-可被氯水氧化生成SO₄^2-；
④在濾液中加AgNO₃和HNO₃的混合液，有白色沉淀產生，該沉淀為AgCl，但不能確定溶液中是否含有Cl^-，因所加氯水中含有Cl^-，
以此解答該題．

解答：解：Ⅰ．（1）步驟1為過濾操作，用到燒杯、漏斗、玻璃棒等儀器，缺少的是漏斗、玻璃棒，故答案為：漏斗、玻璃棒；
（2）Cu的性質比Ag、Hg活潑，應加入過量的Cu，可發生置換反應生成Ag、Hg而可分離出來，注意不能引入新的雜質，所以所加入的試劑應為Cu，Hg在常溫下為液體，則固體殘渣為Ag、Cu，故答案為：Cu； Ag、Cu；
（3）從溶液中獲取結晶水合物，需經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、烘干等操作，故答案為：冷卻結晶；
（4）Hg在常溫下為液體，易揮發，有毒，實驗時應在通風櫥中進行，故答案為：因為Hg有揮發性，且有毒；
Ⅱ．①加入鹽酸，有無色氣體生成，則該氣體可能是CO₂或SO₂或二者都有，則溶液中SO₃^2-和CO₃^2-至少有一種；
②向原溶液中滴加氯水，無氣體產生，則溶液中不含CO₃^2-，含有SO₃^2-，
再加CCl₄振蕩，靜置，CCl₄層呈橙色，則溶液中含有Br^-；
③向分液后所得的水溶液中加入Ba（NO₃）₂和HNO₃的混合溶液，有白色沉淀生成，該沉淀為BaSO₄，但不能確定是否含有SO₄^2-，因SO₃^2-可被氯水氧化生成；
④在濾液中加AgNO₃和HNO₃的混合液，有白色沉淀產生，該沉淀為AgCl，但不能確定溶液中是否含有Cl^-，因所加氯水中含有Cl^-，
（1）通過以上分析可知，溶液中一定含有的離子為Na⁺、SO₃^2-、Br^-，一定不含有的離子為CO₃^2-，
可能有的離子為SO₄^2-和Cl^-，故答案為：Na⁺、SO₃^2-、Br^-； CO₃^2-；
（2）因步驟②中SO₃^2-被氯水氧化生成SO₄^2-，無論加入鹽酸還是硝酸，對實驗結論都沒有影響，故答案為：無影響；
（3）Br^-和SO₃^2-都具有還原性，與氯水發生氧化還原反應，反應的離子方程式為分別為Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-、
Cl₂+SO₃^2-+H₂O═2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺，故答案為：Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；Cl₂+SO₃^2-+H₂O═2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺．

點評：本題考查物質的分離和離子的檢驗，題目難度較大，注意把握物質的性質，根據反應現象結合物質的性質進行推斷，注意離子間的相互干擾．