Question

A、B、C、D、E均是由下列10种离子组成的5种常见的可溶性化台物（离子不能重复组合）．已知：

①5种阳离子为：Mg2+、Ba2+、Fe3+、X、Y

②5种阴离子为：OH-、Cl-、CO32-、NO3-、Z

③X是短周期主族元素中金属性最强的元素形成的简单阳离子；Y是简单的阳离子，具有10个电子，且离子半径是10个电子离子中最小的．

（1）元素X的原子结构示意图为

 

；Y离子的电子式为

 

．
（2）通过所学的知识比较分析，就可判断其中必有的2种物质是

 

和

 

（填化学式）．
（3）已知Z是常见的多核阴离子，现将（2）中确定的2种物质分别与Z的溶液混合时，一种产生红褐色沉淀和无色无气味的气体；另一种产生棕黄色沉淀，向该沉淀中滴人足量稀硝酸，沉淀部分溶解，剩余的沉淀为白色．则Z的化学式为

 

．
（4）含X的物质的水溶液中，所有离子物质的量浓度由大到小的顺序为

 

．
（5）将铜片投入到装有D溶液的试管中，铜片不溶解，再滴加稀硫酸，铜片逐渐溶解，试管口附近有红棕色气体出现，写出溶解铜片的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：X是短周期主族元素中金属性最强的元素形成的简单阳离子，即为Na⁺；Y是简单的阳离子，具有10个电子，且离子半径是10个电子离子中最小的，即为Al³⁺，根据
离子共存的知识，结合以下小题，得到这五种物质是：Na₂CO₃、Ba（OH）₂、Fe₂（SO₄）₃，AlCl₃、Mg（NO₃）₂，或是Na₂CO₃、Ba（OH）₂、Fe₂（SO₄）₃，Al（NO₃）₃、MgCl₂，据此回答．
（1）钠原子结构示意图是：，铝离子的电子式即为离子符号；
（2）根据离子共存确定各个物质；
（3）根据产生红褐色沉淀是氢氧化铁，沉淀中滴人足量稀硝酸，沉淀部分溶解，剩余的沉淀为白色，即为硫酸钡来回答；
（4）碳酸钠的水溶液中，碳酸根离子会水解，导致溶液显示碱性，据此离子浓度来排序；
（5）金属Cu 不溶于稀硫酸中，但是可以溶解于稀硝酸中．

解答： 解：（1）X是短周期主族元素中金属性最强的元素形成的简单阳离子，即为Na⁺，钠原子结构示意图是：，Y是简单的阳离子，具有10个电子，且离子半径是10个电子离子中最小的，即为Al³⁺，电子式为Al³⁺，故答案为：；Al³⁺；
（2）根据离子的共存知识，碳酸根离子只能和钠离子共存，剩下的氢氧根离子只能和钡离子共存，所以其中必有的2种物质是Na₂CO₃和Ba（OH）₂，故答案为：Na₂CO₃；Ba（OH）₂；
（3）将（2）中确定的2种物质Na₂CO₃、Ba（OH）₂分别与Z的溶液混合时，一种产生红褐色沉淀：氢氧化铁和无色无气味的气体：二氧化碳；另一种产生棕黄色沉淀，向该沉淀中滴人足量稀硝酸，沉淀部分溶解，剩余的沉淀为白色：硫酸钡，则Z的化学式为：SO₄^2-，故答案为：SO₄^2-；
（4）碳酸钠的水溶液中，碳酸根离子会水解，导致溶液显示碱性，离子浓度大小顺序是：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故答案为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
（5）将铜片投入到装有D溶液即硝酸盐溶液的试管中，铜片不溶解，再滴加稀硫酸，铜片逐渐溶解，是因为通可以溶于硝酸的缘故，反应的实质是3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．

点评：本题综合考查学生离子的检验和共存知识，注意知识的归纳和整理是解题的关键，难度大．