Question

【题目】现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含阴、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-、N、C、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________和________(填化学式)。

(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,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________。

A.S B.S

C.CH3COO- D.Si

(3)将Cu投入到装有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________(填相应的离子符号),有关反应的离子方程式为_______________________。

(4)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:________________________ ______。

Answer 1

【答案】(1)Na2CO3 Ba(OH)2 (2)B

(3)N 3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O

(4)取少量D的溶液于试管中,逐渐加入Ba(OH)2溶液至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+;若生成的白色沉淀不溶解,则D中含有Mg2+(其他合理答案也可)

【解析】(1)C与Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+不能大量共存,OH-与Al3+、Mg2+、Fe3+不能大量共存,由于所含阴、阳离子互不相同,所以对应的物质应为Na2CO3和Ba(OH)2。

(2)将(1)中的两种物质记为A、B,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体,红褐色沉淀为Fe(OH)3,气体为CO2,发生的应是相互促进的水解反应:2Fe3++3C+3H2O2Fe(OH)3↓+3CO2↑,则B为Na2CO3,A为Ba(OH)2。C中含有Fe3+,当C与A的溶液混合时产生沉淀,向该沉淀中滴入过量稀硝酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解,说明生成BaSO4沉淀,由于Si、S与Fe3+不能共存,CH3COO-不可能生成钡盐沉淀,则X只能为S,C为Fe2(SO4)3。

(3)将Cu投入D溶液中,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,该气体为NO2,说明D中含有N,反应的离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。

(4)D中含有N,则E中含有Cl-,剩余Al3+、Mg2+,Al(OH)3能溶于过量Ba(OH)2溶液,则根据Al(OH)3易溶于强碱的性质设计实验方案。