Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察),说明没有K+.
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化,说明没有Fe2+.
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变,说明 Fe2+与NO3-和H+反应生成NO,即溶液中有Fe2+、NO3-,加盐酸溶液中阴离子种类不变,说明原溶液中有Cl-,加盐酸溶液依然澄清加盐酸说明没有SiO32-;
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明有SO42-;
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+,
故答案为:K+、Fe3+;
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体,是Fe2+与NO3-和H+反应生成NO,其离子方程式:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O;
故答案为:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO+2H2O;
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体为二氧化氮,通入水中,与水反应生成NO,气体变无色,所发生的化学方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO,
故答案为:3NO2+H2O═2HNO3+NO;
(4)由以上推断可知溶液中阴离子为 Cl-、NO3-、SO42-,且各为0.1mol/L;已经推断出的阳离子是Fe2+,其浓度为0.1mol/L,由电荷守恒可知溶液中还有一种+2价阳离子,所以还有Cu2+,所以甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是:Fe2+、Cu2+;阴离子是:Cl-、NO3-、SO42-;
故答案为:Fe2+、Cu2+;Cl-、NO3-、SO42-;
(5)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,Fe2+生成Fe(OH)2,又被氧气氧化为Fe(OH)3,Cu2+生成Cu(OH)2,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体为Fe2O3和CuO,
根据元素守恒:n(CuO)=n(Cu2+)=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol;n(Fe2O3)=
n(Fe2+)=0.005mol,1 2
所以固体质量为:m(CuO)+m(Fe2O3)=0.01mol×80g/mol+0.005mol×160g/mol=1.6g,
故答案为:1.6g.