Question

【題目】2018年3月21日是第二十六屆“世界水日”，保護水資源、合理利用廢水、節省水資源、加強廢水的回收利用已被越來越多的人所關注。已知：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1 L，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陰離子是________

(2)寫出實驗③圖像中沉淀達到最大量且質量不再發生變化階段發生反應的離子方程式：___________。沉淀溶解時發生的離子方程式為________

(3)分析圖像，在原溶液中c(NH4+與c(Al3＋)的比值為________，所得沉淀的最大質量是________g。

(4)若通過實驗確定原廢水中c(Na＋) ＝0.18 mol·L－1，試判斷原廢水中NO3-是否存在？________(填“存在”“不存在”或“不確定”)。若存在，c(NO3-)＝________ mol·L－1。(若不存在或不確定則此空不填)

Answer 1

【答案】CO32- NH4+＋OH－===NH3·H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 2:1 10.7 存在 0.08

【解析】

已知溶液為無色，則無Fe3＋；焰色反應時為黃色，則含Na元素；加入鹽酸酸化的氯化鋇有白色沉淀，則含硫酸根離子；加入過量的NaOH有白色沉淀，含鎂離子；根據加入NaOH的體積與沉淀的關系可知，原溶液中含有H＋、NH4+、Al3＋、Mg2＋；與Al3＋、Mg2＋反應的CO32-離子不存在。

（1）根據分析可知，一定不存在的陰離子為CO32-；

（2）③圖像中沉淀達到最大量且質量不再發生變化時，加入NaOH，沉淀的量未變，則有離子與NaOH反應，只能是NH4+，其反應的離子方程式為：NH4+＋OH－=NH3·H2O；沉淀溶解為氫氧化鋁與NaOH反應生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；

（3）根據反應式及數量，與NH4+、Al（OH）3消耗NaOH的量分別為0.2mol、0.1mol，則c(NH4+):c(Al3＋)=2:1；

（4）H＋為0.1mol，NH4+為0.2mol， Al3＋為0.1mol，Mg2＋為0.05mol，Na＋為0.18mol，SO42- 為0.4mol，根據溶液呈電中性，n（NO3-）=0.08mol。