Question

(9分)由Fe₂O₃、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：

 (1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO₂，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)________。

(2)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为适量水，则Z中两种气体的化学式是________。

(3)向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)________。

(4)取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H₂O₂，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I^－时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是________。

(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)________。

Answer

(1)Al'(2)①C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O'②NO、CO2'(3)Cu2＋、Fe3＋、H＋'(4)2Fe2＋＋3H2O2＋4I－===2Fe(OH)3↓＋2I2'(5)CuO、C或CuO、C、Fe2O3

【解析】(1)加入浓酸，取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明无Al。如果有Al，加入过量的NaOH，通入CO2则会有沉淀产生。(2)Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，说明产生的气体是CO2，上述物质中应该有C，中学中常见的浓酸有浓H2SO4、浓HNO3两种，但是产生气体Z只有一种的是浓H2SO4，产生Z为两种气体的是浓HNO3。因为：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，其中SO2可与饱和NaHCO3反应生成CO2，故气体只为CO2；C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，其中NO2溶于水后形成硝酸产生NO，故两种气体为NO、CO2。(3)由上面的现象知道红色固体是Cu，酸过量有氢离子，加入氯气反应，则溶液中有Fe2＋转化为Fe3＋，Fe3＋将Cu氧化为Cu2＋，氯气过量最终生成Fe3＋和Cu2＋。(4)KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成，有I－转化为I2，Fe2＋转化为Fe(OH)3，当消耗2 mol I－时，共转移3 mol电子，则H2O2转化为H2O，离子方程式为：2Fe2＋＋3H2O2＋4I－===2Fe(OH)3↓＋2I2。