工厂的工业废水，不可直接往江河湖海中排放，否则会造成严重公害。某河道两旁有甲、乙两厂，它们排出的工业废水各含有K＋、Fe3＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－、SO42

题文

工厂的工业废水，不可直接往江河湖海中排放，否则会造成严重公害。某河道两旁有甲、乙两厂，它们排出的工业废水各含有K^＋、Fe^3＋、Ba^2＋、Ag^＋、Cl^－、SO₄^2－、NO₃^－、OH^－中的四种。又知甲厂污水pH>7。
(1)甲厂污水中含有的四种离子可能是：_______________________________。
(2)乙厂污水中含有的四种离子可能是：______________________________。
(3)对乙厂废水进行处理，方法之一，可往废水中加入一定量的________(选填
“活性碳”“硫酸亚铁”或“铁粉”)，可以回收其中的金属__________(填
元素符号)。
(4)消除污染的另一种重要措施是将甲、乙两厂的废水按比例混合，可使废水中的________(填离子符号)转化为沉淀，从而大大降低污染程度。过滤后所得废水主要含________，可用于浇灌农田。

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)OH^－、Cl^－、SO₄^2－、K^＋
(2)Fe^3＋、Ba^2＋、Ag^＋、NO₃^－
(3)铁粉 Ag
(4)OH^－、Fe^3＋、Cl^－、Ag^＋、SO₄^2－、Ba^2＋ KNO₃

解析

(1)(2)由甲厂废水pH>7知必有OH^－，则与之不能大量共存的Fe^3＋、Ag^＋必须在乙厂废水中，由Ag^＋不能与Cl^－、SO₄^2－大量共存，知乙厂废水中必有NO₃^－，而SO₄^2－必在甲厂废水中，则Ba^2＋又必在乙厂废水中，可将8种离子分开。
(3)乙厂废水含Fe^3＋、Ba^2＋、Ag^＋、NO₃^－，能与备选试剂反应得金属单质的只有Fe粉，可回收Ag。
(4)对比甲厂、乙厂废水中的离子，可看出混合能生成Fe(OH)₃、AgCl、BaSO₄沉淀，过滤后主要成分是KNO₃，KNO₃是一种化肥。

考点

据考高分专家说，试题“工厂的工业废水，不可直接往江河湖海中排放.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

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判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。