Question

有难溶于水的粉末状固体样品，可能含Al、Fe₂O₃、Cu₂O、SiO₂、Fe₃O₄中的一种或几种。研究小组通过实验确定样品的成分。

查阅资料知：

①Cu₂O＋2H^＋===Cu＋Cu^2＋＋H₂O；

②部分氢氧化物在溶液中沉淀的pH见下表：

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
开始沉淀的pH	1.8	6.3	5.2
完全沉淀的pH	3.0	8.3	6.7

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L^－1

实验步骤：

Ⅰ.取一定量样品于烧杯中，加足量NaOH溶液，有气体产生，过滤得固体A和无色溶液B；

Ⅱ.向B中加入稀硫酸，出现白色沉淀，继续滴加稀硫酸至过量，白色沉淀完全溶解；

Ⅲ.向A中加入足量稀硫酸并微热，固体完全溶解，得溶液C；

Ⅳ.向C中加入NaClO，调节溶液的pH至4～5，产生红褐色沉淀，过滤得到蓝绿色溶液D；

Ⅴ.向D中加入NaOH，调节溶液的pH到7～8，产生蓝色絮状沉淀。

请回答下列问题。

(1)Ⅰ中产生气体的离子方程式为__________________。

(2)由Ⅰ、Ⅱ知，原样品中一定不存在的物质是________。

(3)溶液C中除H^＋、Cu^2＋外一定还含有的阳离子是__________；为验证溶液C中存在该阳离子，可选用的试剂及对应的现象是__________________。

(4)Ⅳ中加NaClO的目的是______________。

(5)由上述实验可以获得结论：原样品所有可能的成分组合为____________；________________。(用化学式表示、任写两种即可)

Answer 1

答案　(1)2Al＋2OH^－＋2H₂O===2AlO＋3H₂↑

(2)SiO₂　(3)Fe^2＋　向酸性KMnO₄溶液中滴加待测液，酸性KMnO₄溶液褪色(或向待测液中滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，出现蓝色沉淀)

(4)将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，增大溶液的pH使Fe^3＋生成Fe(OH)₃沉淀。

(5)组合1：Al、Fe₂O₃、Cu₂O　组合2：Al、Cu₂O、Fe₃O₄　组合3：Al、Fe₂O₃、Cu₂O、Fe₃O₄

解析　Ⅰ.能与NaOH反应产生气体的只有Al。Ⅱ.加入稀硫酸产生白色沉淀，且能完全溶解，白色沉淀是Al(OH)₃，不含H₂SiO₃，说明原混合物中一定没有SiO₂。Ⅳ、Ⅴ中的现象说明Ⅲ所得溶液C中含有Cu^2＋，原物质中一定有Cu₂O，但Cu₂O与稀硫酸反应有固体铜生成，要使溶液中的固体完全溶解，必然还会有产生Fe^3＋的物质，因而Fe₂O₃和Fe₃O₄至少有一种。溶液C中除含H^＋、Cu^2＋、Fe^2＋外还可能含有Fe^3＋，因而检验Fe^2＋要用酸性KMnO₄溶液。注意：此处不能选KSCN和氯水。