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某无色废水中可能含有H+、NH4+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种,为分析其成分,分别取废水样品100mL,进行了三组实验,其操作和有关图象如图所示:请回答下列问题:(1)
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某无色废水中可能含有H+、NH4+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种,为分析其成分,分别取废水样品100 mL,进行了三组实验,其操作和有关图象如图所示:

请回答下列问题:
(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定存在的离子有___,一定不存在的离子有:___.
(2)第②组实验中白色沉淀为___(填化学式).
(3)写出实验③图象中沉淀溶解阶段发生的离子反应方程式:___.
(4)分析图象,在原溶液中c(NH4+)与c(Al3+)的比值为___.

请回答下列问题:
(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定存在的离子有___,一定不存在的离子有:___.
(2)第②组实验中白色沉淀为___(填化学式).
(3)写出实验③图象中沉淀溶解阶段发生的离子反应方程式:___.
(4)分析图象,在原溶液中c(NH4+)与c(Al3+)的比值为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)无色废水确定无Fe3+,根据实验①确定有Na+,根据实验②确定有SO42-,根据实验③确定有Al3+,一定不含Fe3+、Mg2+,因为CO32-与Al3+不能共存,所以无CO32-;故溶液中存在的离子为:Na+、Al3+、NH4+、H+、SO42-,废水中一定不存在的离子有Fe3+、Mg2+、CO32-,
故答案为:Na+、Al3+、NH4+、H+、SO42-;Fe3+、Mg2+、CO32-;
(2)Ba2+能与SO42-产生沉淀,第②组实验中2.33g沉淀为硫酸钡,
故答案为:BaSO4;
(3)氢氧化铝能溶于氢氧化钠中,即Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(4)已知硫酸钡沉淀为2.33g,则n(SO42-)=
=0.01mol,
根据图象可知与Al(OH)3的OH-为:n(OH-)=0.007mol,
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
n(Al3+) 0.007mol
所以n(Al3+)=0.007mol,将铝离子沉淀需要氢氧化钠0.021mol,所以溶液中H+消耗氢氧化钠0.014mol,氢离子的物质的量是0.014mol,
NH4++OH-=NH3•H2O,消耗氢氧化钠0.007mol,所以铵根离子的物质的量是0.007mol,原溶液中c(NH4+)与c(Al3+)的比值为1:1,
故答案为:1:1.
故答案为:Na+、Al3+、NH4+、H+、SO42-;Fe3+、Mg2+、CO32-;
(2)Ba2+能与SO42-产生沉淀,第②组实验中2.33g沉淀为硫酸钡,
故答案为:BaSO4;
(3)氢氧化铝能溶于氢氧化钠中,即Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(4)已知硫酸钡沉淀为2.33g,则n(SO42-)=
2.33g |
233g/mol |
根据图象可知与Al(OH)3的OH-为:n(OH-)=0.007mol,
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
n(Al3+) 0.007mol
所以n(Al3+)=0.007mol,将铝离子沉淀需要氢氧化钠0.021mol,所以溶液中H+消耗氢氧化钠0.014mol,氢离子的物质的量是0.014mol,
NH4++OH-=NH3•H2O,消耗氢氧化钠0.007mol,所以铵根离子的物质的量是0.007mol,原溶液中c(NH4+)与c(Al3+)的比值为1:1,
故答案为:1:1.
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