Question

由Fe₂O₃、CuO、C、A1中的一种或几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验，已知实验时混合粉末完全溶解，过量的某浓酸为实验室常见强酸．

（1）取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，只生成一种有色沉淀．该有色沉淀可能是

 

；取上层清液，通入足量CO₂，生成白色沉淀，说明样品中一定含有的物质是（填化学式）

 

，写出上层清液与足量CO₂反应生成沉淀的离子方程式：

 

．
（2）Y溶液中存在的阳离子是（填写离子符号）

 

，如果向Y通入C1₂并不断搅拌，充分反应后，Y中可能发生的离子反应是（最多填写2个离子方程式）：

 

，

 

．
（3）Z为一种或两种气体：
①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO₃溶液，则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是

 

．
②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则Z中两种气体的化学式是

 

．

Answer 1

考点：常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：物质检验鉴别题,几种重要的金属及其化合物

分析：Fe₂O₃、CuO与酸反应不生成气体，C、A1与浓硝酸或浓硫酸反应生成气体，生成两种气体可知，一定含C、Al中的一种或两种；X中加入过量的NaOH溶液，只生成一种有色沉淀，则沉淀为红褐色的Fe（OH）₃或蓝色的Cu（OH）₂，取X与碱反应后的上层清液，通入足量CO₂，生成白色沉淀，沉淀为Al（OH）₃，则一定含Al；溶液X加过量铁粉，得到Y和固体，则固体为Cu，则原混合物中一定含CuO，Y中含Fe²⁺、Al³⁺；若试剂a为饱和NaHCO₃溶液，二氧化硫与a反应，气体z为二氧化碳；若试剂a为适量的水，则酸为浓硝酸，Z为二氧化碳和NO的混合物，以此来解答．

解答：解：Fe₂O₃、CuO与酸反应不生成气体，C、A1与浓硝酸或浓硫酸反应生成气体，生成两种气体可知，一定含C、Al中的一种或两种；X中加入过量的NaOH溶液，只生成一种有色沉淀，则沉淀为红褐色的Fe（OH）₃或蓝色的Cu（OH）₂，取X与碱反应后的上层清液，通入足量CO₂，生成白色沉淀，沉淀为Al（OH）₃，则一定含Al；溶液X加过量铁粉，得到Y和固体，则固体为Cu，则原混合物中一定含CuO，Y中含Fe²⁺、Al³⁺；若试剂a为饱和NaHCO₃溶液，二氧化硫与a反应，气体z为二氧化碳；若试剂a为适量的水，则酸为浓硝酸，Z为二氧化碳和NO的混合物，
（1）由上述分析可知，只生成一种有色沉淀．该有色沉淀可能是Fe（OH）₃或Cu（OH）₂，取上层清液，通入足量CO₂，生成白色沉淀，说明样品中一定含有的物质是Al，上层清液与足量CO₂反应生成沉淀的离子方程式为AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：Fe（OH）₃或Cu（OH）₂；Al；AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（2）由上述分析可知，Y中含Fe²⁺、Al³⁺，Y通入C1₂并不断搅拌，充分反应后，Y中可能发生的离子反应为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺、2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故答案为：Fe²⁺、Al³⁺；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（3）①二氧化硫可以和饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，所以反应Ⅰ获得的是二氧化硫和二氧化碳的混合气体，Z是二氧化碳，即C+2H₂SO₄（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
②二氧化氮可以和水反应生成一氧化氮气体，所以反应Ⅰ是焦炭和浓硝酸的反应，Z中两种气体是NO、CO₂，故答案为：NO、CO₂．

点评：本题综合考查常见金属及化合物的性质及实验，为高频考点，把握物质的性质及实验流程中的反应为解答的关键，注意发生的氧化还原反应，侧重分析能力、推断能力的综合考查，题目难度中等．