Question

（14分）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，且相对分子质量小的写在第一个空）；

（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（红白混合颜色），向该沉淀中滴人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．SO₃^2－           B．SO₄^2－             C．CH₃COO^－              D．SiO₃^2－

（3）B的水溶液不显中性，原因为                       （用离子方程式表示）；

（4）将0. 02 molA与0.0 1molC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

           （保留两位有效数字）；

（5）将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H₂SO₄，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：                             ；

（6）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）Na2CO3、Ba(OH)2 （各1分，共2分） （2）B （2分）

（3）CO32－ + H2O HCO3— + OH－（2分） （4）6.1g （2分）

（5）NO3—（2分）； 3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O（2分）

（6）往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+。或：往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液，若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+。（其他合理答案也得2分）

【解析】

试题分析：（1）碳酸根离子只能与钠离子结合，因此一定含有碳酸钠。此时氢氧根离子只能与钡离子结合，所以一定还含有氢氧化钡。

（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，红褐色沉淀是氢氧化铁，无色无味的气体一定是CO2，所以B是碳酸钠，C中含有铁离子；当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀（红白混合颜色），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，这说明A是氢氧化钡，C中还含有硫酸根，因此C是硫酸铁，答案选B。

（3）碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根水解溶液显碱性，方程式为CO32－ + H2O HCO3— + OH－；

（4）0.02mol氢氧化钡与0.01mol硫酸铁混合生成0.02mol硫酸钡和氢氧化铁，其质量是0.02mol×233g/mol+×107g/mol＝6.1g；

（5）将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，红棕色气体是NO2，这说明D中含有硝酸根。在酸性条件下硝酸根能氧化金属铜，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O；

（6）D中含有硝酸根离子，E中含有氯离子，而剩余的阳离子只有铝离子和镁离子，则检验出D、E中的阳离子的实验操作是：往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+。或：往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液，若产生了白色沉淀和无色无味的气体，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+。

考点：考查离子共存和离子检验的有关分析与计算