Question

【題目】2018年3月21日是第二十六屆“世界水日”，保護(hù)水資源、合理利用廢水、節(jié)省水資源、加強(qiáng)廢水的回收利用已被越來越多的人所關(guān)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(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，其操作和有關(guān)圖像如下所示：

請回答下列問題：

(1)根據(jù)上述3組實(shí)驗(yàn)可以分析廢水中一定不存在的陰離子是________

(2)寫出實(shí)驗(yàn)③圖像中沉淀達(dá)到最大量且質(zhì)量不再發(fā)生變化階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________。沉淀溶解時發(fā)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(zhì)量是________g。

(4)若通過實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(jù)加入NaOH的體積與沉淀的關(guān)系可知，原溶液中含有H＋、NH4+、Al3＋、Mg2＋；與Al3＋、Mg2＋反應(yīng)的CO32-離子不存在。

（1）根據(jù)分析可知，一定不存在的陰離子為CO32-；

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

（3）根據(jù)反應(yīng)式及數(shù)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(jù)溶液呈電中性，n（NO3-）=0.08mol。