Question

现有五种可溶性物质 A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子 Na^＋、Al^3＋、Mg^2＋、Ba^2＋、Fe^3＋和五种阴离子Cl^－、OH^－、NO₃^－、CO₃^2－、X中的一种。

（1）某同学通过分析比较，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，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：

①X 为          。

A．SO₃^2－   B．SO42－     C．CH3COO－    D．SiO32－

②A 中的化学键类型为         

③将 0.02mol 的 A 与 0.01mol 的 C 同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后， 最终所得沉淀的质量为          （精确到 0.1g）。

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        

（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             

Answer

（1）Na2CO3和Ba(OH)2；

（2）①B；②离子键和共价键；③6.1g；④分别取少量D、E溶液于试管中，分别滴加过量的Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀的是Mg2＋，先产生白色沉淀，后溶解的是Al3＋；

（3）NO3－，3Cu＋2NO3－＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。

【解析】

试题分析：（1）根据离子共存进行判断，CO32－与Al3＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋不能大量共存，因此CO32－只能与Na2＋组合，即Na2CO3，OH－与Al3＋、Mg2＋、Fe3＋不能大量共存，因此OH－与Ba2＋进行组合，即Ba(OH)2；（2）当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体，应是发生双水解反应，因此B为Na2CO3，C中含有Fe3＋，则A为Ba(OH)2，当C与A的溶液混合时产生棕色沉淀，向沉淀中滴入稀硝酸，沉淀部分溶解，最后白色沉淀不再溶解，说明最后沉淀是BaSO4，即C为Fe2(SO4)3，选项B正确；②根据上述推断A为Ba(OH)2，属于离子化合物，含有离子键和共价键；③发生反应是3Ba(OH)2＋Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓，根据投入量，氢氧化钡不足，硫酸铁过量，因此生成沉淀的质量为0.02×2×107/3＋0.02×3×233/3g≈6.1g；④利用Al(OH)2表现两性，既能和酸反应又能与强碱反应的性质，而氢氧化镁只能与酸反应，进行检验，操作是：分别取少量D、E溶液于试管中，分别滴加过量的Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀的是Mg2＋，先产生白色沉淀，后溶解的是Al3＋；（3）滴加稀硫酸后管口有红棕色气体产生，此气体为NO2，说明溶液中含有NO3－，其反应方程式为：3Cu＋2NO3－＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，2NO＋O2=2NO2。

考点：考查离子大量共存、离子检验等知识。