Question

12．某無色廢水中可能含有Fe³⁺、Al³⁺、Na⁺、Cl^-、OH^-、SO₄^2-、中的幾種離子．分別取三份廢水進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
I．進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，火焰為無色．
Ⅱ．取100mL廢水，加入足量的BaCl₂溶液，生成2.33g白色沉淀．
Ⅲ．取100mL廢水，逐滴加入1.0mol/L的NaOH溶液，消耗NaOH溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量如圖所示．
請根據(jù)上述信息回答下列問題：
（1）該廢水中一定不含有的離子是Fe³⁺、Na⁺、OH^-．
（2）實(shí)驗(yàn)中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管，還缺少的儀器有：100mL容量瓶．
（3）寫出圖中A→B反應(yīng)的離子方程式：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O．
（4）通過計(jì)算，該廢水中含有Cl^-（填“含有”或“不含有”）；若含有，則c（Cl^-）=0.1mol/L（若不含有，此問不必作答）．

Answer 1

分析 無色廢水中不含F(xiàn)e³⁺，
I．進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，火焰為無色，說明無鈉離子；
Ⅱ．取100mL廢水，加入足量的BaCl₂溶液，生成2.33g白色沉淀，說明溶液中含有硫酸根離子，而且物質(zhì)的量為0.01mol；
Ⅲ．取100mL廢水，逐滴加入1.0mol•L^-1的NaOH溶液，說明溶液中含有鋁離子，而鋁離子的物質(zhì)的量為：$\frac{1×0.03}{3}$=0.01mol，由此分析解答．

解答 解：無色廢水中不含F(xiàn)e³⁺，
Ⅱ．取100mL廢水，加入足量的BaCl₂溶液，生成2.33g白色沉淀，說明溶液中含有硫酸根離子，而且物質(zhì)的量為0.01mol；
Ⅲ．取100mL廢水，逐滴加入1.0mol•L^-1的NaOH溶液，說明溶液中含有鋁離子，而鋁離子的物質(zhì)的量為$\frac{1×0.03}{3}$=0.01mol，有鋁離子就不含氫氧根離子，根據(jù)電荷守恒，含有氯離子，n（Cl^-）=3n（Al³⁺）-2n（SO₄^2-）=3×0.01-2×0.01=0.01mol，則：
（1）該廢水中一定不含有的離子是Fe³⁺、Na⁺、OH^-，故答案為：Fe³⁺、Na⁺、OH^-；
（2）實(shí)驗(yàn)中需配制1.0mol•L^-1的NaOH溶液100mL，所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管，還缺少的儀器有100ml的容量瓶，
故答案為：100mL容量瓶；
（3）圖中A→B反應(yīng)是氫氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉，離子方程方程式為：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為；OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O；
（4）根據(jù)電荷守恒，該廢水中含有Cl^-；則c（Cl^- ）=$\frac{0.01}{0.1}$=0.1mol•L^-1，故答案為：含有；0.1mol•L^-1．

點(diǎn)評 本題是一道關(guān)于離子反應(yīng)和離子檢驗(yàn)知識的題目，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，題目難度中等．