Question

2．五种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水．

阳离子	Na+　 Al3+Fe3+　 Cu2+、Ba2+
阴离子	OH-　Cl-　CO32-　NO3-　SO4-

分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固体；
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；
④B溶液与D溶液混合后无现象；
⑤将38.4g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加500mL1.6mol•L^-1稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现．
（1）据此推断A、D的化学式为：ACuSO₄；DAl（NO₃）₃．
（2）写出步骤①中生成沉淀的反应的离子方程式Cu²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓．
（3若向E的饱和溶液中通入足量的CO₂，现象是溶液由澄清变浑浊，原因是Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃↓，由于NaHCO₃的溶解度小于Na₂CO₃溶解度，并且溶质的质量增加同时溶剂的质量减少，因此会有晶体析出而变浑浊（用化学方程式及必要的文字说明解释）．
（4）步骤⑤中产生的有害气体可用NaOH溶液吸收．

Answer 1

分析 5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水，由离子共存可知，一定含有：Na₂CO₃、Ba（OH）₂，
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固体，说明生成氢氧化铜与硫酸钡，故A、C分别为Ba（OH）₂、CuSO₄中的一种；
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体，说明生成氢氧化铁与二氧化碳，应碳酸钠与铁盐发生双水解反应，B、E分别为Na₂CO₃、铁盐中的一种；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象，结合①可知，C为Ba（OH）₂、D为铝盐，故A为CuSO₄；
④B溶液与D溶液混合后无现象，结合②可知，B为铁盐，E为Na₂CO₃，
⑤将38.4g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6mol•L^-1稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，D含有NO₃^-，结合③可知D为Al（NO₃）₃，
综上所述，可知B中含有Cl^-，故B为FeCl₃，据此解答．

解答 解：5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水，由离子共存可知，一定含有：Na₂CO₃、Ba（OH）₂，
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固体，说明生成氢氧化铜与硫酸钡，故A、C分别为Ba（OH）₂、CuSO₄中的一种；
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体，说明生成氢氧化铁与二氧化碳，应碳酸钠与铁盐发生双水解反应，B、E分别为Na₂CO₃、铁盐中的一种；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象，结合①可知，C为Ba（OH）₂、D为铝盐，故A为CuSO₄；
④B溶液与D溶液混合后无现象，结合②可知，B为铁盐，E为Na₂CO₃，
⑤将38.4g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加1.6mol•L^-1稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，D含有NO₃^-，结合③可知D为Al（NO₃）₃，
综上所述，可知B中含有Cl^-，故B为FeCl₃，
（1）此推断A、D的化学式为CuSO₄、Al（NO₃）₃ ，故答案为：CuSO₄；Al（NO₃）₃；
（2）步骤①中生成沉淀的反应氢氧化钡和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钡白色沉淀，反应的离子方程式为：Cu²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓，
故答案为：Cu²⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓+BaSO₄↓；
（3）向E的饱和溶液为碳酸钠溶液中通入足量的CO₂发生反应生成碳酸氢钠晶体析出，溶液变浑浊，由于NaHCO₃的溶解度小于Na₂CO₃溶解度溶解减少，饱和溶液中会析出碳酸氢钠，
故答案为：溶液由澄清变浑浊；Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃↓，由于NaHCO₃的溶解度小于Na₂CO₃溶解度，并且溶质的质量增加同时溶剂的质量减少，因此会有晶体析出而变浑浊；
（4）步骤⑤中产生的有害气体为NO、NO₂污染性气体，不能排放到空气中，可以通过氢氧化钠溶液吸收，故答案为：NaOH溶液．

点评 本题考查了离子性质和离子共存的分析判断，题目综合性较强，涉及无机物推断、离子检验、离子共存、物质溶解度比较，需要学生熟练掌握基础知识，有利于考查学生的推理能力，难度中等．