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    7．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-、CO32-、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Na2CO3和Ba（OH）2（填化学式，且相对分子质量小的写在第一个空）．
    （2）为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，含X的物质记为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（红白混合颜色），向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解．则X为B（填字母）．
    A．SO32-　B．SO42-　C．CH3COO-D．SiO32-
    （3）B的水溶液不显中性，原因为CO32-+H2O?HCO3-+OH-（用离子方程式表示）．
    （4）将0.02mol A与0.01mol 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6.1g（保留两位有效数字）．
    （5）将Cu投入装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀硫酸，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NO3-（填相应的离子符号）．有关反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2+2NO↑+4H2O．
    （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、现象及结论取少量D的溶液与试管中，逐渐进入Ba（OH）2溶液至过量，先出现白色沉淀后溶解，则D中含有Al3+，若生成的白色沉淀不溶解，则D中含有Mg2+．

    分析 （1）根据离子之间结合生成沉淀，不能共存，确定含有的两种物质；
    （2）C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳；C与A的溶液混合时产生混合物沉淀，向该沉淀中滴入稀盐酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，则B为Na2CO3，A为Ba（OH）2，C为硫酸铁，另两种物质为氯化铝、硝酸镁或氯化镁、硝酸铝．
    （3）由上面推断可知B为Na2CO3，其水溶液显碱性，是因为碳酸根离子水解引起的，水解方程为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
    （4）已知C为Fe2（SO4）3，A为Ba（OH）2，将0.02molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中，反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化铁沉淀，根据反应方程中的关系求出沉淀的量；
    （5）将Cu投入D溶液中，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，该气体为NO2，说明D中含有NO3-；
    （6）D中含有NO3-，则E中含有Cl-，剩余Al3+、Mg2+，利用氢氧化铝溶液强碱的性质检验．

    解答 解：（1）因Al3+、Mg2+、Fe3+和OH-反应生成沉淀，Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和CO32-反应，则不能共存，所以一定存在的物质为Na2CO3 和 Ba（OH）2，
    故答案为：Na2CO3；Ba（OH）2；
    （2）C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，沉淀为氢氧化铁、气体为二氧化碳；C与A的溶液混合时产生混合物沉淀，向该沉淀中滴入稀盐酸，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解，则B为Na2CO3，A为Ba（OH）2，C为硫酸铁，另两种物质为氯化铝、硝酸镁或氯化镁、硝酸铝，因C为Fe2（SO4）3酸铁，则阴离子有SO42-，则X为SO42-，
    故答案为：B；
    （3）由上面推断可知B为Na2CO3，其水溶液显碱性，是因为碳酸根离子水解引起的，水解方程为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
    故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
    （4）已知C为Fe2（SO4）3，A为Ba（OH）2，将0.02molA与0.01molC同时溶解在足量的蒸馏水中，反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化铁沉淀，Fe2（SO4）3+3Ba（OH）2═2Fe（OH）3↓+3BaSO4↓，
    根据方程可知，硫酸铁过量，按照Ba（OH）2计算，
    则n（BaSO4）=0.02mol，n（Fe（OH）3）=$\frac{2}{3}$×0.02mol，
    所以沉淀的质量为m（BaSO4）+m（Fe（OH）3）=0.02mol×233g/mol+$\frac{2}{3}$×0.02mol×107g/mol=6.1g，
    故答案为：6.1g；
    （5）将Cu投入D溶液中，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，该气体为NO2，说明D中含有NO3-，反应离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2+2NO↑+4H2O，
    故答案为：NO3-；3Cu+8H++2NO3-═3Cu2+2NO↑+4H2O；
    （6）D中含有NO3-，则E中含有Cl-，剩余Al3+、Mg2+，Al（OH）3能溶于过量Ba（OH）2溶液，检验方案为：取少量D的溶液与试管中，逐渐进入Ba（OH）2溶液至过量，先出现白色沉淀后溶解，则D中含有Al3+，若生成的白色沉淀不溶解，则D中含有Mg2+，
    故答案为：取少量D的溶液与试管中，逐渐进入Ba（OH）2溶液至过量，先出现白色沉淀后溶解，则D中含有Al3+，若生成的白色沉淀不溶解，则D中含有Mg2+．

    点评 本题考查离子推断、实验方案设计等，是对所学知识的综合考查，题目难度中等，综合度较高，旨在考查学生的推断能力与方案设计能力，注意根据反应现象进行推断．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．写出下列物质的空间立体构型
    （1）H2SV型；
    （2）CO2直线形；
    （3）NH3三角锥型．

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    18．某有机样品3.0g完全燃烧，将燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水中，石灰水共增重6.2g，经过滤得到10g沉淀．该有机样品的组成可能是（括号内给出的是有机物的分子式）（　　）
    A．葡萄糖（C6H12O6）与蔗糖（C12H22O11）B．醋酸与甲酸甲酯（C2H4O2）
    C．乙醇与甲醛（CH2O）D．二甲醚（C2H6O）与乳酸（C3H6O3）

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    15．已知下列热化学方程式：
    ①Zn（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═ZnO（s）△H1  
    ②Hg（l）+$\frac{1}{2}$O2（g）═HgO（s）△H2，
    则反应Zn（s）+HgO（s）═ZnO（s）+Hg（l）△H3中△H3的值为（　　）
    A．△H1-△H2B．△H2-△H1C．△H1+△H2D．-（△H1-△H2）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．某同学为了检验浓硫酸与木炭发生反应产生的所有气体产物，设计了如下反应流程：

    （1）气体发生装置应该选择下图给出的C；

    写出浓硫酸和木炭在该装置中发生反应的化学方程式C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S02↑+C02↑+2H2O；
    （2）①中无水硫酸铜的作用是检验反应生成的水蒸气；
    （3）②中间洗气瓶中试剂为酸性高锰酸钾；作用是除去混合气体中的SO2；
    （4）②中两次用到品红溶液，B的作用是检验生成的SO2气体；检验SO2是否除尽；
    （5）③中出现的现象是出现白色沉淀．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．已知下列溶液的溶质都是强电解质，这些溶液中的Cl-浓度与50mL 1mol•L-1 MgCl2溶液的Cl-浓度相等的是（　　）
    A．150 mL 1 mol•L-1  NaCl溶液B．75 mL 2 mol•L-1CaCl2溶液
    C．150 mL 2 mol•L-1  KCl溶液D．75 mL 1 mol•L-1AlCl3溶液

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．第四周期中的18种元素具有重要的用途，在现代工业中备受青睐．
    （1）铬是一种硬而脆，抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢．基态Cr原子中，电子占据最高能层的符号为N，该能层上具有的原子轨道数为16，电子数为1．
    （2）第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，30Zn与31Ga的第一电离能是否符合这一规律？否（填“是”或“否”），原因是30Zn的4s能级有2个电子，处于全满状态，较稳定（如果前一问填“是”，此问可以不答）．
    （3）镓与第VA族元素可形成多种新型人工半导体材料，砷化镓（GaAs）就是其中一种，其晶体结构如图1所示（白色球代表As原子）．在GaAs晶体中，每个Ga原子与4个As原子相连，与同一个Ga原子相连的As原子构成的空间构型为正四面体．
    （4）与As同主族的短周期元素是N、P．AsH3中心原子杂化的类型sp3，一定压强下将AsH3和NH3、PH3的混合气体降温是首先液化的是NH3
    （5）铁的多种化合物均为磁性材料，氮化铁是其中一种，某氮化铁的晶胞结构如图2所示，则氮化铁的化学式为Fe4N；设晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为$\frac{238}{N{\;}_{A}a{\;}^{3}}$g．cm-3（用含a和NA的式子表示）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．Na、Al、Fe是生活中常见的金属元素．
    （1）工业上以铝土矿（主要成分Al2O3•3H2O）为原料生产铝，主要包括下列过程
    ①将粉碎、筛选后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中②通入过量二氧化碳使①所得溶液中析出氢氧化铝固体③使氢氧化铝脱水生成氧化铝④电解熔融氧化铝生成铝．写出②所涉及的离子方程式：AlO2-+2H2O+CO2═Al（OH）3↓+HCO3-，蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3，若使SOCl2与AlCl3•6H2O混合并加热，可得到无水AlCl3，用化学方程式解释：
    6SOCl2+AlCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12HCl+6SO2↑+AlCl3
    （2）铁在地壳中的含量约占 5%左右．铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石、赤铁矿石等．红热的铁能跟水蒸气反应，则其反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．其生成黑色的物质溶于酸后，加入KSCN，见不到血红色产生，其原因是Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+（用离子方程式解释）工业炼铁常用赤铁矿与Al在高温下反应制备，写出方程式：2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al2O3．
    （3）钠的化合物中，其中纯碱显碱性的原因：CO32-+H2O?HCO3-+OH-，（用方程式解释）向饱和的纯碱溶液中通入过量的二氧化碳有晶体析出，写出离子方程式CO2+H2O+2Na++CO32-=2NaHCO3↓．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    17．Ⅰ．Fe3+具有氧化性，实验室测定含碘废液中I-的含量的过程如下：量取25.00mL废液于250mL锥形瓶中，分别加入5mL 2mol•L-1 H2SO4和10mL 20% Fe2（SO4）3溶液，摇匀．小火加热蒸发至碘完全升华，取下锥形瓶冷却后，加入几滴二苯胺磺酸钠（用作指示剂），用0.02500mol•L-1标准K2Cr2O7溶液进行滴定到终点．重复3次，数据记录如表：
    次数123
    滴定体积/mL19.9820.0219.00
    （1）在盛有废液的锥形瓶中先加入5mL 2mol•L-1 H2SO4的目的是Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，加入H2SO4平衡逆向移动，抑制Fe3+水解．（用离子方程式和语言叙述解释）
    （2）上述过程中涉及的反应：①2Fe3++2I-═2Fe2++I2②6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O．
    （3）根据滴定有关数据，该废液中I-含量是15.24g•L-1．
    （4）在滴定过程中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏低的是A．
    A．终点读数时俯视读数，滴定前平视读数
    B．锥形瓶水洗衣后未干燥
    C．滴定管未用标准K2Cr2O7溶液润洗
    D．盛标准K2Cr2O7溶液的滴定管，滴定前有气泡，滴定后无气泡．
    Ⅱ．Fe3+和Ag+的氧化性相对强弱一直是实验探究的热点．某学习小组同学设计如下实验：
    实验编号实验操作现象
    1向10mL 3mol/L KNO3酸性溶液（pH=1）中插入一根洁净的Ag丝，并滴加NaCl溶液无白色沉淀生成
    2向10mL 1mol/L AgNO3溶液中滴加2mL 0.1mol/L FeSO4溶液，振荡，再滴加酸性KMnO4溶液紫红色不褪去
    3向10mL 1mol/L Fe（NO3）3酸性溶液（pH=1）中插入一根洁净的Ag丝，并滴加NaCl溶液有白色沉淀生成
    请回答：
    （1）设计实验①的目的是排除NO3-的干扰．
    （2）实验③可得出结论是Fe3+能氧化Ag．
    （3）写出实验②中反应的离子方程式Fe2++Ag+?Fe3++Ag．
    （4）根据以上实验，Fe3+和Ag+的氧化性相对强弱与离子浓度有关．

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