Question

现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子Na⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺和五种阴离子Cl^-、OH^-、NO₃^-、CO₃^2-、X中的一种。

（1）某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是     和      （填化学式）。

（2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，含X的物质为记C，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀，向该沉淀中滴人稀HNO₃，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则：X为            。

A．SO₃^-      B．SO₄^2-    C．CH₃COO^-       D．SiO₃^2-

（3）B的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为             （用离子符号表示）。

（4）将0．02 mol的A与0．01mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终所得沉淀的质量为            （保留一位小数）。

（5）将Cu投人到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的            （填相应的离子符号）。有关反应的离子方程式为：               。

（6）利用上述已经确定的物质，可以检验出D，E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论                   。

Answer 1

（1）Na₂CO₃、Ba(OH)₂（各1分）

（2）B（2分）

（3）c(Na⁺)>c(CO₃^2-)>c(OH^-)>c(HCO₃^-)>c(H⁺)（2分）

（4）6.1g（4分）

（5）NO₃^-（1分）；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O（2分）

（6）往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)₂溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al³⁺，E中含有Mg²⁺。（或往D的溶液中加入适量Na₂CO₃溶液若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al³⁺，E中含有Mg²⁺。）（2分，其他合理答案也给分）

解析:

（1）因阳离子中Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺均不能与CO₃^2-共存，所以CO₃^2-只能与Na⁺结合成Na₂CO₃存在，又因Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺均不能与OH??^-共存，所以OH??^-只能与Ba²⁺结合成Ba(OH)₂存在

(2) 产生红褐色沉淀和无色无味气体，很明显是Fe³⁺与CO₃^2-发生双水解的现象，不难得出B为Na₂CO₃， A为Ba(OH)₂， C中有Fe³⁺。又因C与A反应产生的白色沉淀不溶于稀HNO₃所以C为Fe₂（SO₄）₃.故X为（3）Na₂CO₃溶液中各离子浓度大小为c(Na⁺)>c(CO₃^2-)>c(OH^-)>c(HCO₃^-)>c(H⁺)（4）0.02mol的Ba(OH)₂与0．01mol的Fe₂（SO₄）₃反应，即0.02mol Ba²⁺、0.04mol OH??^-、0．02mol Fe³⁺、0．03molSO₄^2-，故生成0.02molBaSO₄和0.04/3mol Fe（OH）₃沉淀，计算得沉淀质量约为??6.1g（5）NO₃^-在酸性环境下有强氧化性，能溶解铜（6）如答案